کوی دانش - kooy

فکر ما با چه سرعتی حرکت می کند؟

فکر ما با چه سرعتی حرکت می کند؟
10 تیر
06:30 1394
ما همواره درباره سرعت اشیاء گوناگون پرسش می کنیم. با دقتی فراتر، دانشمندان سرعت های گوناگونی را اندازه گیری کرده اند: سرعت نور، سرعت صوت، سرعت گردش زمین به دور خورشید، سرعت بال زدن مرغ مگس خوار، سرعت میانگین برای جابجایی قاره ها... همه این مقادیر به خوبی مشخص شده اند ولی آیا درباره سرعت حرکت فکر هم به همین گونه است؟ این پرسشی چالش برانگیز است که پاسخگویی به آن آسان نیست ولی ما می توانیم شمّه ای را در این باره بیان کنیم.

نخست، افکاری درباره فکر

برای تعیین هر سرعتی، نیازمند آن هستیم تا آغاز و پایان را شناسایی کنیم. برای اهدافی که ما داریم، فکر" به عنوان فعالیت هایی ذهنی تعریف خواهد شد که از اطلاعات لحظه ای دریافت شده است. این تعریف، لزوماً بسیاری از تجربیات و فرآیندها را مستثنی خواهد کرد، تجربیات و فرآیندهایی که می توان آنها را به عنوان "افکار" در نظر گرفت.

در اینجا، "فکر" دربرگیرنده موارد زیر است: فرآیندهایی که به ادراک مربوط است (ادراک یعنی تعیین اینکه در محیط چه قرار دارد و در کجا) و اکشن پلان کردن (تعیین چگونگی انجام آن). تمایز و استقلال هر یک از این فرآیندها روشن نیست. همچنین هر یک از این فرآیندها و یا شاید حتی اجزاء فرعی آنها را می توان به عنوان "افکار" در نظر گرفت. ولی ما ناگزیر هستیم که نقاط آغاز و پایان را جایی قرار دهیم که بتوان به وسیله آن با پرسش مربوطه رویارویی کرد.

سرانجام آنکه اگر تلاش کنیم تا عددی را به عنوان "سرعت فکر" شناسایی کنیم، مانند آن خواهد بود که تلاش کنیم برای همه شکل های حمل و نقل اعم از از دوچرخه تا موشک، یک سرعت ماکزیمم تعیین کنیم. انواع گوناگونی از افکار وجود دارند که می توان در زمانبندی، تفاوت زیادی بین آنها قائل شد. تفاوت های بین واکنش های ساده و سریعی را درنظر بگیرید، مانند یک قهرمان دوی سرعت که باید بلافاصله پس از شلیک تپانچه (در زمانی حدود 150 میلی ثانیه) تصمیم به دویدن بگیرد و نیز تصمیم های پیچیده تری مانند تغییر لاین در هنگام رانندگی در یک بزرگراه و یا پیدا کردن راهکار مناسب برای حل یک مسئله ریاضی (در زمانی حدود چند ثانیه تا چند دقیقه).

حتی با نگاه کردن به درون مغز نیز نمی توانیم افکار را ببینیم.

 

افکار غیر قابل دیدن هستند، پس آنچه که باید اندازه گیری کنیم، چیست؟

در نهایت آنکه فکر، یک فرآیند درونی و بسیار فردی است که به آسانی قابل دیدن نیست. "فکر" بر روی تعاملاتی در شبکه های پیچیده عصبی متکی است که در سرتاسر سیستم های محیطی و مرکزی توزیع شده است. پژوهشگران می توانند از تکنیک های تصویربرداری بهره بگیرند تا ببینند کدام مناطق از سیستم عصبی در خلال فرآیندهای گوناگون مربوط به فکر فعال هستند و اینکه اطلاعات چگونه از طریق سیستم عصبی جاری می شوند، تکنیک های تصویربرداری از قبیل ام آر آی و الکترو انسفالوگرافی (نوار مغز). هر چند که ما هنوز راه درازی در پیش داریم تا بتوانیم از این سیگنال ها به رویدادهای ذهنی برسیم که سیگنال ها نشان دهنده آنها هستند.

بسیاری از دانشمندان، زمان واکنش را به عنوان بهترین سنجشی می دانند که نشانگر سرعت یا کارآیی فرآیندهای مربوط به فکر می باشد. زمان واکنش، زمانی است که از آغاز یک سیگنال خاص تا لحظه شروع به یک اقدام طول می کشد. در واقع پژوهشگرانی که علاقمند هستند سرعت حرکت اطلاعات را در طول سیستم عصبی بدانند، از سال 1800 به این سو از زمان واکنش برای این ارزیابی استفاده می کنند. روش یاد شده این مفهوم را سبب می شود، چون افکار در نهایت از طریق اقدامات آشکار بیان می شوند. زمان واکنش، شاخصی را از این بابت ارائه می دهد که دریافت و تفسیر اطلاعات حسی تا چه اندازه کارآیی دارد و تصمیم گرفته می شود که بر اساس آن اطلاعات چه کاری انجام شود و بر مبنای آن تصمیم، اقدامی را برنامه ریزی می کند و آن را آغاز می کند.

عوامل عصبی دخیل در کار

زمان مزبور که برای رخ دادن همه افکار صرف می شود، در نهایت توسط مشخصه های سیستم عصبی و نیز شبکه مربوطه شکل می گیرد. عوامل بسیاری هستند که در سرعت جاری شدن اطلاعات از طریق این سیستم تأثیر می گذارند ولی سه عامل اصلی عبارتند از:

1- فاصله: حرکت سیگنال های دورتر به زمان واکنش بیشتری نیاز دارد. زمان واکنش برای پا، طولانی تر از زمان واکنش برای دست است چون سیگنال هایی که از مغز حرکت می کنند، مسافت بیشتری را باید طی کنند. این اصل به آسانی از طریق رفلکس ها ثابت می شود (رفلکس ها واکنش هایی می باشند که بدون "فکر" رخ می دهند چون عصب های دخیل در فکرِ خود آگاه را به کار نمی گیرند). یک مشاهده کلیدی که برای این منظور وجود دارد آنست که در افراد قد بلندتر، رفلکس ها به زمان واکنش بیشتری نیاز دارند. بدین گونه می توان مثال زد که اگر دو پیک در یک زمان از اصفهان و اهواز به سوی تهران حرکت کنند و سرعت رانندگی آنها یکی باشد، پیکی که از اصفهان حرکت کرده است، زودتر از پیکی که از اهواز حرکت کرده است، می رسد.

2- مشخصه های عصبی: پهنای عصب، عامل مهمی است. در عصب های با قطر بیشتر، نسبت به عصب های باریک تر، سیگنال ها سریع تر منتقل می شوند (حرکت در بزرگراه های دارای چند لاین، سریع تر از حرکت در جاده های باریک روستایی می باشد).

سیگنال های عصبی، بین مناطق بدون معرض و مناطق دارای غلاف myelin جهش می کنند.

 

برای یک عصب، آکنده بودن از myelin (مخلوطی از پروتیئن ها و چربی ها که بسیاری از سلول های عصبی را احاطه می کند و سرعت فرستادن سیگنال ها را افزایش می دهد) نیز مهم است. برخی از سلول های عصبی، سلول هایی از myelin دارند که پیرامون عصب پیچیده شده است تا نوعی غلاف عایق ایجاد شود. غلاف myelin در طول عصب کاملا پیوسته نیست. شکاف های کوچکی وجود دارند که در آنها سلول های عصبی بدون محافظ می باشند. سیگنال های عصبی به جای آنکه سطح کامل عصبی را طی کند، از یک بخش بدون محافظ به سوی بخش بدون محافظ دیگر جهش می کنند. بدین گونه، سیگنال ها در نرون هایی که دارای غلاف myelin هستند، بسیار سریع تر حرکت می کنند تا نرون هایی که این غلاف را ندارند. سیگنال هایی که توسط عصب های با قطر بزرگ و آکنده از myelin حمل می شوند و نخاع را به ماهیچه ها پیوند می دهند، می توانند با سرعت هایی بین 113 تا 193 کیلومتر در ثانیه حرکت کنند، و این در حالی است که سیگنال هایی که توسط فیبرهای دریافت کننده ی حس درد (که myelin ندارند) و در همان مسیرها حمل می شوند، با سرعت 0.5 تا 2 متر در ثانیه حرکت می کنند، و این  تفاوت شگفت انگیزی است.

3- پیچیدگی: افزایش تعداد عصب هایی که در یک "فکر" درگیر هستند، به معنی آنست که سیگنال های عصبی مربوطه باید مسافت مطلق بیشتری را طی کنند که این لزوماً به معنی صرف زمان بیشتر نیز می باشد. همچنین نرون های بیشتر معادل است با ارتباط های بیشتر. بیشتر نرون ها با نرون های دیگر تماس فیزیکی ندارند. در عوض، بیشتر سیگنال ها از طریق مولکول های انتقال دهنده عصبی عبور می کنند که در فضاهای کوچک بین سلول های عصبی قرار دارند، فضاهایی که سیناپس نامیده می شوند. این فرآیند نسبت به حالتی که سیگنال به طور پیوسته از درون نرون تکی می گذرد، زمان بیشتری می برد (حداقل 0.5 میلی ثانیه برای هر سیناپس). حتی ساده ترین افکار، صدها هزار نرون را به کار می گیرند.

سرعت چقدر است؟

جالب است توجه کنیم که یک فکر معین می تواند در کم تر از 150 میلی ثانیه ایجاد شود و عملی گردد. قهرمان دوی سرعت را در خط آغاز در نظر بگیرید. پذیرش و احساس شلیک تپانچه، تصمیم برای آغاز به دویدن، صدور فرمان های حرکت و ایجاد نیروی ماهیچه ای برای آغاز به دویدن، همگی شبکه ای را به کار می گیرند که پیش از رسیدن به ماهیچه ی پاها، در گوش داخلی آغاز می شود و از طریق ساختارهای فراوانی از سیستم عصبی حرکت می کند. همه این ها می توانند در زمانی رخ دهند که به اندازه نیمی از زمان یک چشمک زدن است.

هر چند که زمان آغاز به حرکتِ یک قهرمان دوی سرعت واقعاً کوتاه است، ولی عوامل گوناگونی می توانند بر روی آن تأثیرگذار باشند. یکی از این عوامل، بلندی صدایی است که حرکت را اعلام می کند. اگر چه با بلندتر شدن صدای آغاز به حرکت، زمان واکنش کم می شود، ولی نقطه بحرانی در رنج 120 تا 124 دسیبل پدیدار می شود و آن حالتی است که کاهش بیشتر تقریباً 18 میلی ثانیه می تواند رخ دهد. این بدان علت است که بنظر می رسد این بلندی صدا می تواند واکنشی ایجاد کند که تکان دهنده و شدید باشد و واکنشِ از پیش برنامه ریزی شده قهرمان دوی سرعت را به کار بیندازد.

پژوهشگران تصور می کنند که این واکنشِ ایجاد شده، از طریق فعال سازی مراکز عصبی در ساقه مغز پدید می آید. این واکنش های تکان دهنده و شدید ممکنست سریع تر باشند چون سیستم عصبیِ نسبتاً کوتاه تر و با پیچیدگی کمتری را به کار می گیرند، سیستمی که لزوماً نیازمند آن نیست که سیگنال، همه مسیرِ ساختارهای پیچیده تر مربوط به غشاء مغزی را طی کند. تردیدی که در اینجا وجود دارد آنست که آیا این پاسخ های ایجاد شده همان "افکار" هستند یا نه. چون می توان پرسید که آیا تصمیم درستی برای اقدام کردن گرفته شده است یا نه. ولی تفاوت های زمان واکنش مربوط به این عکس العمل ها، اثر عوامل عصبی مربوطه را از قبیل فاصله و پیچیده بودن به تصویر می کشد. رفلکس های غیر ارادی، سیستم های الکتریکی کوتاه تر و ساده تری را دخیل می کند و بدان سو گرایش به آن دارد که نسبت به واکنش های اختیاری، زمان کمتری را صرف کند.

برداشت هایی که از افکار و اقدامات ما وجود دارد

با در نظر گرفتن اینکه افکار و اقدامات ما با چه سرعتی رخ می دهند، همزمانی تقریبی آنها با شگفتی کمتری همراه خواهد بود. ولی درست نمی توانیم داوری کنیم که اقدامات ما دقیقاً چه زمانی رخ می دهند.

هر چند که ما از افکار و حرکات ناشی از آن آگاه هستیم ولی ارتباط جالبی وجود دارد بین زمانی که می اندیشیم یک حرکت را آغاز کرده ایم و هنگامی که آن حرکت واقعاً آغاز می شود.

جای شگفتی است که افراد معمولاً آغاز حرکت خودشان را 75 تا 100 میلی ثانیه پیش از زمان رخ دادن واقعی آن تصور می کنند. این تفاوت نمی تواند به علت زمان مربوط به حرکت فرامین از مغز تا ماهیچه ها باشد (که در حدود 16 تا 25 میلی ثانیه است). معلوم نیست که این درک نادرست چرا حس می شود. این نتیجه و سایر یافته ها، پرسش های مهمی را درباره برنامه ریزی و کنترل اقدامات ما ارائه می دهد.

در مجموع آنکه هر چند ممکنست تعیین "سرعت فکر" هرگز ممکن نباشد، ولی آنالیز کردن زمان لازم برای برنامه ریزی و تکمیل اقدامات، بینش مهمی را به دست می دهد از این بابت که سیستم عصبی تا چه میزان در تکمیل این فرآیندها کارآیی دارد.

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

ابراهیم یگانه

ابراهیم یگانه

با درودهای گرم به همه.

 

*  تحصيلات: لیسانس الكترونيك

*  تاریخ تولد: 1342

*  سابقه کار ترجمه (به جز سایت کوی دانش): همکاری با دارالترجمه ها، شرکت ها و اعضاء هیئت علمی دانشگاه ها و دانشجویان مقاطع تحصیلی مختلف، ترجمه چندین سایت (سایت آمریکایی سرطان، ...)

*  پیشینه شغلی در سایر زمینه ها: مهندس بازنشسته ایران خودرو با تجربه علمی و عملی در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی (برق، آب، گاز، هوای فشرده) در صنایع و در محیط های خانگی.

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


کشف راهی برای حذف مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در باکتری ها

کشف راهی برای حذف مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در باکتری ها

در حال حاضر، باکتریِ مقاوم در برابر آنتی بیوتیک (MRSA) در طول سال باعث مرگ هفتصد هزار نفر می شود. دانشمندان نگران این موضوع هستند که این آمار در سال 2050 به رقم هولناک ده میلیون نفر در سال برسد. در این بین دانشجویی 25 ساله از دانشگاه ملبورن بنام خانم «شو لام» باور دارد که راه حل را یافته است. او توانست راهی را کشف کند که مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها در باکتری ها را از بین ببرد و اینکار را بدون استفاده از آنتی بیوتیک ها انجام داده است. وی با موفقیت کامل یک مشکل بزرگ در تست های آزمایشگاهی را با استفاده از یک «پلیمرِ ستاره ای شکل» که باعث شکاف در سلولها می شود، برطرف کرده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
گرافن سه بعدی با کاربردهای زیستی

گرافن سه بعدی با کاربردهای زیستی

تصور کنید که ایمپلنتهای استخوانی آینده از ذرات ریزی از گرافن که با هم جوش خورده اند و به ماده ای جامد تبدیل شده اند، ساخته شوند! این مهم بر اساس مطالعه ای که توسط دانشمندان دانشگاه رایس انجام گرفته امکانپذیر است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
خطر رژیمهای غذایی ناسالم در طول بارداری بر جنین

خطر رژیمهای غذایی ناسالم در طول بارداری بر جنین

تحقیق جدیدی که مسئولیت آنرا دانشمندان کینگ کالج لندن و دانشگاه بریستول برعهده داشتند مشخص کرد که رژیمهای پرچرب و پرقند در طول بارداری با بروز علائم اختلال کم توجهی (ADHD) در کودکان مرتبط است. این مطالعه در ژورنال Child Psychology and Psychiatry منتشر گردیده و اولین مطالعه در نوع خود است که بیان می کند مشکلات رفتاری کودک و همچنین اختلال کم توجهی و بیش فعالی بخاطر تاثیر مستقیم رژیم غذایی ناسالم مادر مخصوصاً در زمان بارداری است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
ساخت رگهای خونی جدید با یک ژل تزریقی

ساخت رگهای خونی جدید با یک ژل تزریقی

محققان موفق شدند طی یک درمانِ آزمایشی در موشهای مبتلا به دیابت، رگهای جدیدی را تولید کنند. این درمان در نهایت می تواند به افرادی که به بیماریهای عروقی مبتلا هستند، امیدهای تازه ای بدهد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
صبحانه، نهار وشام در یک بطری!

صبحانه، نهار وشام در یک بطری!

سویلنت 2 هم صبحانه است، هم نهار و هم شام، آنهم بصورت یک نوشیدنی. «سویلنت کافی اِست» برای تامین کافئین و داشتن طعم شکلات، در خودش کمی قهوه دارد. 20 درصد از آنرا ماکروناترینت تشکیل شده تا مواد مغذی روزانه شما را تامین کند. همچنین با اضافه کردن روغنهای موجود در برگه هلو، عصاره های سویا و آمینو اسیدهای موجود در چای سبز در نهایت معجونی برای صبحانه شما آماده می کند که با انرژی فوق العاده صبح خود را آغاز کنید.

مطالعه متن کامل
نیسان Leaf ارتقاء یافته با برد 200 کیلومتر در اوایل آگوست امسال عرضه می شود.

نیسان Leaf ارتقاء یافته با برد 200 کیلومتر در اوایل آگوست امسال عرضه می شود.

به نظر می رسد نیسان قصد ندارد عادت خود را در تکمیل و عرضه پیش از موعد محصولات ترک کند و در جدید ترین تصمیم خود، قصد دارد این مدل از نیسان لیف پیشرفته را بسیار زودتر از آنچه که فکر می کردیم عرضه کند. به گزارش Automotive News یک سری اصلاحات جزئی نسان لیف را قادر می سازد تا با یک بار شارژ کردن، 200 کیلو متر را طی کند. این مدل در اوایل اگوست عرضه خواهد شد.

مطالعه متن کامل
دوچرخه هوشمند BiCi امکان دوچرخه سواری برقی تقویت شده را فراهم می کند

دوچرخه هوشمند BiCi امکان دوچرخه سواری برقی تقویت شده را فراهم می کند

به شرط موفق بودن کمپین تامین هزینه مالی مربوطه، به زودی "دوچرخه هوشمند"دیگری به دست مشتریان خواهد رسید. این دوچرخه که نامش BiCi است، توسط تیمی از استودیوی AOAO در شانگهای بعد از چهارماه کار بر روی مفهوم "دوچرخه کامل" طراحی شده است. حاصل کار نیز مطمئنا منحصربه فرد است.

مطالعه متن کامل
پیش بینی امکان ابتلای کودکان مبتلا به سندروم دی جورج به اوتیسم یا جنون

پیش بینی امکان ابتلای کودکان مبتلا به سندروم دی جورج به اوتیسم یا جنون

یافته های جدید تفاوت های ژنتیکی بین دو اختلال یادشده را از هم تفکیک می کند. این مطالعه ی جدید که اولین نوع از این دست مطالعات در زمینه پیش بینی امکان ابتلای کودکان مبتلا به سندروم دی جورج به یکی از دو اختلال نامبرده است. محققان از تفاوت های ژنتیکی خاص ِ مجزای ازهم بین افرادی که مبتلا به سندروم دی جرج بوده و از آنسو اوتیسم یا جنون دارند سخن می گویند.

مطالعه متن کامل
لنزِ گرانشی، صلیب انیشتین را درباره اَبَر نواختر دور دست ایجاد می کند

لنزِ گرانشی، صلیب انیشتین را درباره اَبَر نواختر دور دست ایجاد می کند

تصاویر چندتایی مربوط به یک اَبَر نواختر (سوپر نوآ) (1) که به وسیله لنزِ گرانشی (2) ایجاد شده اند، برای نخستین بار توسط یک تیم بین المللی از اخترشناسان و با بهره گیری از تلسکوپ فضائی هابل (HST) در اختیار گرفته شده است. الگوی "صلیب انیشتین"، چهار تصویر از یک اَبَر نواختر دور دست را دربر می گیرد، تصاویری که به وسیله لنز گرانشیِ مربوط به نورِ این اَبَر نواختر ایجاد شده اند، این نور از کهکشان دور دستی عبور کرده است، کهکشانی که در میان خوشه ای از کهکشان های واقع در مسیرِ آن نور به زمین وجود دارد. تیم مربوطه می گوید علاوه بر آنکه این کشف سبب می شود ما از دینامیکِ اَبَر نواختر دور دست، دید نزدیک تری به دست آوریم، به کمک آن خواهیم توانست استنباط خودمان را هم از توزیع ماده سیاه (3) در کهکشان و خوشه کهکشانی بهبود دهیم که این کار با "قرار گرفتن لنز" در مسیر انجام می شود. این کشف همچنین برای آزمودن نظریه نسبیتِ عامِ انیشتین و سنجشِ سرعتِ انبساط جهان در درونِ کیهان به کار گرفته می شود.

مطالعه متن کامل
ناراحتید یا خوشحال؟ شیردهی به نوزاد می تواند بر آگاهی وی نسبت به نشانه های اجتماعی اثر بگذارد

ناراحتید یا خوشحال؟ شیردهی به نوزاد می تواند بر آگاهی وی نسبت به نشانه های اجتماعی اثر بگذارد

برطبق نتایج مطالعه ای که به تازگی انجام گرفته است، شیردهی می تواند بر برداشت کودکان (کودکانِ دارای آرایش ژنتیکی خاص) نسبت به احساسات دیگران اثر بگذارد.

مطالعه متن کامل