人類大腦思考速度的極限：「每秒 10 位元（10-bit）」
當感官系統像光速列車般狂奔，大腦卻像老爺車般慢悠悠地運轉，這背後究竟發生了什麼？
加州理工學院（Caltech）的研究揭示了一個讓人大跌眼鏡的發現：人類大腦的「思考速度」極限只有每秒 10 位元，這比我們的感官系統處理資訊的速度慢了1 億倍。簡單來說，我們的感官每秒能捕捉到高達一兆位元的環境資訊，但大腦只能從中選出 10 位元進行思考與決策，彷彿從狂風暴雨中撿起一滴水。這項研究發表於《Neuron》期刊，由 Markus Meister 教授領導，研究生鄭潔瑜（暫譯，英文名Jieyu Zheng）主導完成。
慢速大腦的「資訊悖論」
從閱讀、寫作到打電玩，甚至解魔方等人類行為，研究團隊分析了大量科學文獻，計算出人類思考的速度極限是每秒 10 位元。這個數字讓人驚訝，因為大腦擁有超過 850 億個神經元，每個神經元理論上能處理遠超 10 位元的資訊，為何我們的大腦如此「低效能」？
「這是一個矛盾，」Meister 說，「我們的感官系統如同超級電腦，狂收海量資訊，但大腦卻只挑出 10 位元用來理解世界與決策。大腦到底做了什麼過濾動作？」
這個研究還揭示了一個有趣的現象：我們的大腦只能「一心一用」，無法像感官系統那樣多線程處理資訊。例如，下棋時，棋手只能逐一思考未來幾步棋，無法同時推演多種棋局發展。這可能與大腦的演化有關。
最早的神經系統存在於用來「導航」的古老生物，幫助牠們靠近食物並遠離掠食者。如果人類的大腦是從這類「單一路徑導航」系統進化而來，那麼「一次只想一件事」就變得合理了。
「人類的思考可以看作是在抽象概念的空間中進行『導航』，」鄭潔瑜表示，「這種『單一路徑』的限制可能與大腦結構息息相關。」
快感慢思？ 受限大腦的「單一路徑」
許多科技大佬夢想通過「腦機介面」讓人腦與電腦直接連結，實現超高速溝通。但這項研究潑了一盆冷水：即使與電腦相連，我們的大腦傳輸速度仍受限於每秒 10 位元。換句話說，就算插上 USB 連接線，你的輸出速度也不會超過一隻打字速度一般的手指。
研究團隊認為，這一慢速極限可能是人類祖先適應生存環境的結果。「我們的祖先選擇了變化緩慢的生態位，使得 10 位元的思考速度足以應付生存挑戰，」Meister 解釋，「這種速度極限只會在『緊急情況』下用上，大多數時候，世界變化得足夠緩慢，讓我們能悠閒應對。」
這項研究揭示了人腦運作的驚人悖論：我們的大腦看似低效，卻有條不紊地在海量資訊中萃取關鍵，讓我們在複雜的世界中生存。這也為未來神經科學提供了新的研究方向，讓我們進一步理解大腦如何「用慢制勝」，成就人類獨特的思考能力。
下一次發呆或走神時，不妨想想：也許這就是大腦在 10 位元的速度下，努力過濾資訊的最佳表現！
結果發表於最新一期的《Neuron》。
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首圖來源：J. Zheng (CC BY 4.0)
參考論文：
The unbearable slowness of being: Why do we live at 10 bits/s?Neuron
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