Ваш заклятый враг захватил вас в плен и заставил участвовать в странном опыте. Он подключил к вашей нервной системе один очень длинный нейрон, на другом конце которого на расстоянии 70 метров разместил мишень. В определённый момент он выпустит стрелу. Если вы сможете подумать о чём-то и эта мысль «попадёт» в мишень раньше стрелы, он отпустит вас. Так кто же победит в этой гонке?
Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо исследовать аппарат мысли — нейроны. В мозге человека около 86 миллиардов таких клеток. Они передают сигналы посредством аксонов в виде электрических импульсов, или потенциалов действия. Один нейрон может затем передать сигнал к следующему нейрону через синапс путём химических веществ-нейромедиаторов. Следующий нейрон принимает сигнал через дендриты, сигнал проходит по аксону и передаётся дальше.
Поэтому основные факторы, определяющие скорость вашей мысли, включают в себя время, необходимое на выработку первоначального потенциала действия, время на передачу его по всей длине аксона и на дальнейшее распространение через синапс. Необходимо также учитывать число участвующих нейронов и расстояние передачи сигнала.
Рассмотрим этот процесс на примере простого нейропути — коленного рефлекса. При ударе по надколенному сухожилию возникает электрический импульс, который по сенсорному нейрону передаётся к позвоночнику. Затем сигнал разветвляется, и для простоты понимания мы будем считать, что сегмент, попадающий в моторный нейрон, возвращается назад к вашей ноге. Общая длина участвующих в этом пути нейронов для людей ростом 1,7 метра составляет примерно один метр, и в среднем от удара до реакции проходит от 15 до 30 миллисекунд. Скорость — это расстояние, делённое на время, и такой сигнал проходит со скоростью от 120 до 240 километров в час. Первичный потенциал действия возникает за 1–5 миллисекунд, а передачи по синапсам длятся всего лишь от 0,1 до 0,5 миллисекунд, поэтому основная масса времени тратится на прохождение по аксонам.
Это соответствует результатам исследований, согласно которым один нейрон в среднем передаёт сигналы со скоростью 180 километром в час. Однако скорости могут увеличиваться благодаря миелинизации аксонов и увеличению их диаметра. Миелин является липидной оболочкой, которая изолирует аксон и предотвращает потерю электросигналов. В то же время в аксонах, имеющих более крупные диаметры, ниже внутреннее сопротивление. Все эти усиливающие факторы могут повышать скорость потенциала действия до 432 километров в час! Существует множество различий: некоторые люди думают быстрее других, и даже ваша индивидуальная скорость мысли меняется на протяжении всей жизни. В частности, по мере старения покрывающий ваши аксоны слой миелина изнашивается, а другие нейронные структуры разрушаются.
Однако вернёмся к нашему злодею и его подлому эксперименту. Стрела, пущенная из лука, в среднем летит со скоростью 240 километров в час. Это означает, что при наличии длинного, защищённого миелиновой оболочкой или имеющего большой диаметр нейрона в поединке, скорее всего, победит мысль. Но здесь есть одна загвоздка. Стрела и мысль не «вылетают» из точки в одно и то же время. Вначале будет запущена стрела, и лишь после того, как вы это осозна́ете, начнёт свой путь сигнал вашей мысли.
Восприятие изображений или музыки, внутренний монолог, пробуждение воспоминаний — для всего этого необходимы сложные нейронные пути, которые вовсе не похожи на прямолинейный коленный рефлекс. Скорость, с которой возникают эти мысли, примерно одинакова и может незначительно различаться из-за миелинизации и диаметра аксона. Но продолжительность мысли может существенно различаться в зависимости от маршрутов, остановок и направлений.
В данном случае, когда на вас воздействует угрожающий раздражитель, у вас запустится реакция стартового психического напряжения. Также как и коленный рефлекс, реакция испуга может быть непроизвольной и довольно быстрой. Если звон тетивы будет достаточно громким, вполне возможно, что вы отреагируете менее, чем за 65 миллисекунд. Однако, скорее всего, ваша реакция испуга будет основана на зрительных образах. Наши глаза способны обработать изображение за 13 миллисекунд, но анализ того, что вы видите и что представляет для вас опасность, может занять от 180 до 200 миллисекунд. За это время стрела получит фору примерно в 13 метров. Мишень расположена достаточно далеко, и у вас всё же есть шанс опередить стрелу, если вы сможете в буквальном смысле придумать, как вам выкрутиться.
