Замедляет ли повышенная сложность нейронов скорость работы мозга?

Краткий ответ
Увеличение сложности нейронов увеличивает время обработки только тогда, когда нейроны последовательно связаны друг с другом.

Предпосылки
Нейронная проводимость потенциалов действия требует времени, так как нейронные сигналы проходят через аксон со скоростью от 0,5 до 150 м/с (Purves et al ., 2001) . Кроме того, синаптическая передача между нейронами требует времени. Химическая синаптическая передача занимает примерно 0,5 мс (Katz & Miledi, 1965) . Как следствие, объединение нейронов вместе увеличивает время обработки.

Например, если мы посмотрим на болевой ответ, рефлекторная дуга очень короткая, охватывающая всего два синапса (рис. 1). В тот момент, когда вы касаетесь горячей сковороды, вы почти мгновенно отдергиваете руку. Этот процесс предшествует еще до того, как вы осознаете, что прикоснулись к чему-то болезненному. Это связано с тем, что сознательное осознание происходит в мозгу, включая большее расстояние, которое нужно преодолеть от вашего пальца, и потому что оно включает гораздо больше синапсов, включая ствол мозга, нижние области коры и высшие области коры (рис. 2).

Время обработки не обязательно должно увеличиваться при увеличении сложности обработки, если обработка происходит параллельно. Например, несколько зрительных путей в человеческом мозгу проходят параллельно, например, обработка «что» и «где» в мозге в вентральном и дорсальном потоках (Van Polanen & Davare, 2016) , как показано на рис. 3.

^{Рис. 1. Дуга болевого рефлекса. источник: Owlcation}

^{Рис. 2. Путь осознанной боли. источник: neuwritewest}

^{Рис. 3. Параллельная обработка информации «что» и «где» в зрительной системе. источник: BrainScape}

<sub>Ссылки
- Katz & Miledi, J Physiol (1965); 181 (3): 656–70
- Purves et al . (ред.), Неврология , 2-е изд. Сандерленд (Массачусетс): Sinauer Associates
- Van Polanen & Davare, Neuropsychologia (2015); 79 : 186–91</sub>