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Cinco pensamientos a tener en cuenta al pensar en la velocidad del pensamiento

Como seres curiosos, cuestionamos y cuantificamos constantemente la velocidad de diferentes cosas. Con cierta precisión, los científicos han cuantificado la velocidad de la luz, la velocidad del sonido, la velocidad a la que la tierra gira alrededor del sol, la velocidad a la que los colibríes aletean, la velocidad media de la deriva continental.

Todos estos valores están bien caracterizados. Pero, ¿qué pasa con la velocidad del pensamiento? Es una pregunta difícil y no es fácil de responder, pero podemos intentarlo.

1. Definamos «pensamientos»

Para cuantificar la velocidad de algo, hay que identificar su comienzo y su final. Para nuestros propósitos, un «pensamiento» se define como las actividades mentales que ocurren desde el momento en que se recibe la información sensorial hasta el momento en que se toma una acción. Esta definición excluye necesariamente muchas experiencias y procesos que podrían denominarse «pensamientos».

Aquí, un «pensamiento» incluye procesos relacionados con la percepción (determinar qué hay en el entorno y dónde), la toma de decisiones (determinar qué hacer) y la planificación de acciones (determinar cómo hacerlo). La diferencia y la independencia de cada uno de estos procesos se difumina. Además, cada uno de estos procesos y quizás incluso sus subcomponentes podrían verse como «pensamientos» por derecho propio. Pero tenemos que poner nuestros puntos de inicio y finalización en algún lugar para tener la esperanza de abordar el problema.

Después de todo, tratar de obtener un valor de «velocidad de pensamiento» es un poco como intentar obtener una velocidad máxima para todos los modos de transporte, desde bicicletas hasta cohetes. Hay muchos tipos diferentes de pensamientos que pueden variar ampliamente a lo largo de la escala de tiempo. Considere las diferencias entre reacciones simples y rápidas, como que el velocista decide perseguir el golpe de la pistola de salida (del orden de 150 milisegundos). [ms]) y decisiones más complejas, como decidir cuándo cambiar de carril mientras se conduce por una autopista, o determinar la estrategia adecuada para resolver un problema matemático (en el rango de segundos a minutos).

2. ¿Qué debemos medir exactamente?

En última instancia, pensar es un proceso interno y muy individual que no se puede observar fácilmente. Se basa en interacciones a través de complejas redes de neuronas distribuidas en los sistemas nerviosos central y periférico. Utilizando técnicas de imagen como la resonancia magnética funcional y la electroencefalografía, los investigadores pueden ver qué áreas del sistema nervioso están activas durante varios procesos de pensamiento y cómo fluye la información a través del sistema nervioso. Sin embargo, todavía estamos muy lejos de vincular de manera confiable estas señales con los eventos mentales que representan.

Muchos científicos consideran que el tiempo de reacción es la mejor medida indirecta de la velocidad o eficiencia de los procesos de pensamiento: el tiempo desde el inicio de una determinada señal hasta el momento en que se toma una acción. De hecho, los investigadores interesados ​​en evaluar la rapidez con la que viaja la información a través del sistema nervioso han utilizado el tiempo de respuesta desde mediados del siglo XIX. Este enfoque tiene sentido porque los pensamientos se expresan en última instancia a través de acciones abiertas. El tiempo de reacción proporciona un índice de la eficiencia con la que alguien recibe e interpreta la información sensorial, decide qué hacer en función de esta información y planifica e inicia una acción en función de esta decisión.

Neurona de Purkinje de Cajal

3. Factores neuronales implicados: distancia, mielinización, complejidad.

El tiempo que tardan en emerger todos los pensamientos depende en última instancia de las propiedades de las neuronas y las redes implicadas. Muchas cosas afectan la velocidad a la que fluye la información a través del sistema, pero tres factores clave son:

distancia – Cuantas más señales tengan que desaparecer, mayor será el tiempo de respuesta. Los tiempos de reacción para los movimientos del pie son más largos que para los movimientos de las manos, principalmente porque las señales hacia y desde el cerebro tienen que viajar una distancia más larga. Este principio se demuestra fácilmente mediante reflejos (tenga en cuenta, sin embargo, que los reflejos son reacciones que ocurren sin «pensamientos», ya que no afectan a las neuronas que piensan conscientemente). La observación más importante para el presente propósito es que los mismos reflejos evocados en individuos más altos tienden a tener tiempos de reacción más largos que los individuos más bajos. De manera similar, si dos mensajeros que van a Nueva York salen al mismo tiempo y viajan exactamente a la misma velocidad, un mensajero que sale de Washington, DC siempre saldrá antes que el que parta de Los Ángeles.

Propiedades de las neuronas – El ancho de la neurona es importante. Las señales se transmiten más rápido en las neuronas de mayor diámetro que en las más estrechas; un mensajero generalmente conduce más rápido en autopistas anchas de varios carriles que en carreteras rurales estrechas. Las señales nerviosas saltan entre las áreas expuestas entre las vainas de mielina. La cantidad de mielinización que tiene una neurona también es importante. Algunas células nerviosas tienen células de mielina que envuelven la neurona para formar una especie de vaina aislante. La vaina de mielina no es completamente continua a lo largo de una neurona; hay pequeños huecos donde está expuesta la célula nerviosa. Las señales nerviosas saltan efectivamente de las secciones expuestas a las secciones expuestas en lugar de atravesar toda la extensión de la superficie neural. Las señales se mueven mucho más rápido en las neuronas con vainas de mielina que en las neuronas sin ella. El mensaje llegará a Nueva York antes si se transmite de una torre celular a otra que si el mensajero lleva el mensaje a cada centímetro de la calle. En el contexto humano, las señales transportadas por las neuronas mielinizadas de gran diámetro que conectan la médula espinal con los músculos pueden viajar a velocidades de 70 a 120 metros por segundo (m / s) (156 a 270 millas por hora).[mph]). ¡Eso es realmente una diferencia!

complejidad – Un aumento en el número de neuronas involucradas en un pensamiento significa una mayor distancia absoluta que la señal debe viajar, lo que inevitablemente significa más tiempo. El mensajero de Washington, DC tarda menos en llegar a Nueva York en una ruta directa que si viaja a Chicago y Boston en ruta. Además, más neuronas significan más conexiones. La mayoría de las neuronas no tienen contacto físico con otras neuronas. En cambio, la mayoría de las señales se transmiten a través de moléculas de neurotransmisores que se mueven a través de los pequeños espacios entre las células nerviosas llamados sinapsis. Este proceso lleva más tiempo (al menos 0,5 ms por sinapsis) que si la señal se transmitiera continuamente dentro de la neurona individual. El mensaje enviado desde Washington, DC tarda menos en llegar a Nueva York cuando un solo mensajero cubre toda la ruta que cuando hay varios mensajeros involucrados, haciendo una pausa y entregando el mensaje varias veces. En verdad, incluso los pensamientos «más simples» involucran múltiples estructuras y cientos de miles de neuronas.

4. ¿Es un pensamiento o un reflejo involuntario?

Es sorprendente que cierto pensamiento se pueda generar e implementar en menos de 150 ms. Mira al velocista en la línea de salida. Recibir y percibir el chasquido del pistoletazo de salida, la decisión de empezar a correr, de dar los comandos de movimiento y de generar la fuerza muscular para correr, incluye una red que comienza en el oído interno y que previamente atravesó numerosas estructuras del sistema nervioso para llegar los músculos de las piernas. Todo esto puede suceder literalmente en la mitad del tiempo de un abrir y cerrar de ojos.

Si bien el tiempo para iniciar un sprint es extremadamente corto, varios factores pueden afectarlo. Uno es el volumen de la señal acústica «Go». Aunque el tiempo de respuesta tiende a disminuir a medida que aumenta el volumen del «Go», parece haber un punto crítico en el rango de 120-124 decibeles en el que puede ocurrir una disminución adicional de alrededor de 18 ms. Esto se debe a que esos ruidos fuertes crean la respuesta de «sobresalto» y pueden desencadenar una respuesta de sprint planificada previamente.

Los investigadores creen que esta respuesta desencadenada es causada por la activación de centros neuronales en el tronco del encéfalo. Estas reacciones inducidas por el choque pueden ser más rápidas porque afectan a un sistema neural relativamente más corto y menos complejo, uno en el que la señal no tiene que viajar necesariamente a las estructuras más complejas de la corteza cerebral. Aquí se podría discutir si estas reacciones desencadenadas son “pensamientos” o no, porque se puede cuestionar si se ha tomado una decisión real de actuar o no; pero las diferencias en el tiempo de respuesta en estas respuestas ilustran el efecto de factores neuronales como la distancia y la complejidad. Los reflejos involuntarios también involucran circuitos más cortos y simples y tienden a tardar menos en completarse que las reacciones voluntarias.

5. La percepción es importante

Dada la rapidez con que suceden, no es de extrañar que a menudo sintamos que nuestros pensamientos y acciones son casi instantáneos. Pero resulta que también nos resulta difícil evaluar cuándo tienen lugar realmente nuestras acciones.

Aunque somos conscientes de nuestros pensamientos y los movimientos resultantes, se ha observado una disociación interesante entre el momento en que pensamos que estamos iniciando un movimiento y el inicio real de ese movimiento. En los estudios, los investigadores piden a los voluntarios que vean un segundero girar alrededor de la esfera de un reloj y que realicen un simple movimiento rápido con el dedo o la muñeca, como presionar un botón, cuando lo deseen. Una vez que la manecilla del reloj completó su rotación, se pidió a las personas que determinaran dónde estaba la manecilla en el cuadrante cuando comenzaron su propio movimiento.

Sorprendentemente, las personas suelen estimar el inicio de su movimiento entre 75 y 100 ms antes de que realmente comience. Esta diferencia no se puede explicar únicamente por el tiempo que tardan los comandos de movimiento en viajar desde el cerebro hasta los músculos del brazo (que es del orden de 16-25 ms). No está claro exactamente por qué ocurre esta percepción errónea, pero se cree ampliamente que las personas basan sus juicios en cuándo comenzar a avanzar cuando deciden actuar y predecir qué hacer, en lugar del movimiento en sí. Estos y otros hallazgos plantean preguntas importantes a planificar y controlar acciones y a nuestro sentimiento de la capacidad de actuar y controlar en el mundo, porque nuestra decisión de actuar y nuestra percepción de cuándo actuamos parece ser diferente de lo que realmente hacemos.

En resumen, es posible que nunca sea posible cuantificar una única «velocidad de pensamiento», pero analizar el tiempo que lleva planificar y realizar las acciones proporciona información importante sobre la eficacia con la que el sistema nervioso completa estos procesos y cómo lo está haciendo. los trastornos afectan la eficiencia de estas actividades mentales.

– Dr. Tim Welsh es profesor de kinesiología y educación física en la Universidad de Toronto, y lidera investigaciones para comprender los mecanismos cognitivos y neuronales que subyacen a las acciones intencionales de personas de poblaciones promedio y especializadas como el síndrome de Down, el autismo y la enfermedad de Parkinson. Este artículo se publicó originalmente en The Conversation.

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