Koľko informácií za deň prijme ľudský mozog

Ľudský mozog vníma zmyslové údaje rýchlosťou presahujúcou jednu miliardu bitov za sekundu, no spracúva ich prekvapivo nízkou rýchlosťou - iba desať bitov za sekundu. To však neznamená, že mozog za deň prijme alebo spracuje iba malé množstvo informácií: periférna nervová sústava zachytáva obrovské množstvo podnetov, zatiaľ čo mozog z nich neustále vyberá iba tú časť, ktorá je v danej chvíli dôležitá.

Pri prepočte rýchlosti desať bitov za sekundu na celý deň ide približne o 864 000 bitov, teda asi 108 000 bajtov alebo približne 105 kilobajtov vedome spracovaných informácií za 24 hodín. Toto číslo treba chápať ako výsledok konkrétneho modelu spracovania informácií, nie ako presnú dennú kapacitu ľudského mozgu.

Dve odlišné otázky: koľko mozog prijme a koľko spracuje

Periférna nervová sústava, sieť neurónov prenášajúca informácie medzi telom a mozgom, prijíma informácie o prostredí rýchlosťou presahujúcou jednu miliardu bitov za sekundu, teda o niečo rýchlejšie ako bleskurýchle internetové pripojenie s rýchlosťou 125 megabajtov (MB), píše Live Science. Ľudia však myslia a spracúvajú informácie iba rýchlosťou desať bitov (1,25 bajtu) za sekundu, uvádza štúdia dvojice vedcov z Kalifornského technologického inštitútu (Caltech) zverejnená 17. decembra vo vedeckom žurnále Neuron.

Rozdiel medzi týmito hodnotami ukazuje, že ľudský mozog nie je zariadenie, ktoré by všetky zachytené podnety spracúvalo vedome a naraz. Štúdia otvára niekoľko otázok týkajúcich sa spôsobu a dôvodu, pre ktoré ľudský mozog vytesňuje nadbytočné informácie zhromaždené nervovou sústavou.

Čo znamená údaj desať bitov za sekundu

Autori štúdie túto rýchlosť získali ako výsledok výpočtu, pri ktorom počet bitov informácií potrebných na vykonanie úlohy vydelili časom potrebným na splnenie úlohy. Úlohou mohlo byť napríklad poskladanie Rubikovej kocky alebo naučenie sa poradia kariet v balíčku spamäti.

Výsledok približne desať bitov za sekundu dosiahli experti schopní dokončiť úlohy v priebehu niekoľkých sekúnd, píše Live Science. V porovnaní s hocijakou rýchlosťou prenosu informácií, na ktorú narážame v každodennom živote, ide o smiešne nízke číslo.

„V porovnaní s hocijakou rýchlosťou prenosu informácií, na ktorú narážame v každodennom živote, ide o smiešne nízke číslo. Znervóznieme už vtedy, keď napríklad rýchlosť internetového pripojenia klesne pod 100 megabitov (1,25 MB), pretože by nám pri sledovaní mohli sekať seriály. Ak však pri nich nezaspíme, náš mozog z tohto obrovského množstva informácií nikdy nevyťaží viac ako desať bitov informácií za sekundu,“ uvádza štúdia.

Hodnota desať bitov za sekundu preto opisuje najmä úzke hrdlo vedomej pozornosti a rozhodovania. Nepredstavuje celkové množstvo všetkých nervových impulzov, automatických procesov, zmyslových vnemov ani spomienok, ktoré mozog počas dňa využíva.

Koľko informácií to predstavuje za deň

Ak by sme údaj desať bitov za sekundu jednoducho vynásobili počtom sekúnd za deň, dostaneme približne 864 000 bitov. Keďže jeden bajt má osem bitov, ide približne o 108 000 bajtov, teda asi 105 kilobajtov.

Takýto prepočet je iba orientačný, pretože človek nemyslí a nespracúva informácie rovnakou rýchlosťou počas celých 24 hodín. Pozornosť sa mení podľa únavy, spánku, stresu, zložitosti úlohy a množstva podnetov, ktoré sú práve relevantné.

Prečo mozog filtruje väčšinu podnetov

Štúdia prináša potenciálne vysvetlenie dôvodu, pre ktorý ľudia nedokážu naraz premýšľať o viacerých veciach naraz, napríklad počúvať viacerých rozhovorov naraz. Dôvodom môže byť podľa výskumníkov evolučná história - nervové sústavy prvých živočíchov viedli organizmy iba k zdrojom potravy alebo preč od nebezpečenstva, preto sa museli v danom momente rozhodovať iba o jednej veci.

Abstraktnejšie myšlienky môžu fungovať na podobnom princípe, preto zrejme nedokážeme uvažovať o viacerých veciach súčasne, uvádzajú autori štúdie. Mozog podľa nich pracuje v dvoch súčasne fungujúcich režimoch - „vonkajší mozog“ prijíma milióny bitov údajov, kým „vnútorný mozog“ sa sústredí len na ich malú časť.

Štúdia otvára niekoľko otázok týkajúcich sa spôsobu a dôvodu, pre ktoré ľudský mozog vytesňuje nadbytočné informácie zhromaždené nervovou sústavou. Rýchlosťou desať bitov za sekundu totiž dokáže informácie prenášať jedna jediná nervová bunka (neurón), upozorňuje Live Science.

„Jediný neurón dokáže fungovať tak dobre ako celá opica. Stačí vám jeden neurón na to, aby ste dokázali zakódovať odpoveď na otázku typu áno-nie a tiež na jej vykonanie. Na čo sú nám teda všetky tie miliardy neurónov, keď aj tak fungujeme rýchlosťou desať bitov za sekundu?“ skonštatoval pre Live Science Ťie-jü Čeng, jeden z autorov štúdie.

Prečo mozog nie je dobrý v multitaskingu

Ak definujeme multitasking ako vykonávanie dvoch a viacerých činností súčasne, mozog nie je dobrý multitasker. Zatiaľ čo mimovoľné aktivity, ako je regulácia tlaku krvi či dýchanie, môžu byť vykonávané súčasne, mozog sa nemôže venovať naraz dvom alebo viacerým podnetom v presne rovnakom čase.

Namiesto toho však dokáže rýchlo prepínať pozornosť medzi úlohami, je to proces známy ako „prepínanie kontextu - task switching“. Pri prepínaní medzi úlohami sa teda nevykonávajú všetky činnosti s plnou pozornosťou naraz, ale pozornosť sa presúva z jedného podnetu na druhý.

Odhalenie procesu výberu informácií prenášaných z vonkajšieho mozgu do vnútorného si bude vyžadovať štúdium ľudí pri komplexných činnostiach, napríklad šoférovaní, kde je potrebné často meniť pozornosť na rozličné aspekty vykonávanej úlohy, dodáva Čeng.

Obrovská pamäťová kapacita mozgu

Najnovší výskum vedcov zo Salk Institute v Kalifornii informuje, že kapacita ľudského mozgu je 10-násobne vyššia ako sme si doteraz mysleli a mozog by mohol uchovávať až 1 petabajt informácií. Pomocou presného merania vedci zistili, že mozog by mohol uchovávať až 1 petabajt (1 000 terabajtov) informácií.

Ba čo viac, mozog je schopný toto obrovské množstvo informácií uchovávať pri takej nízkej spotrebe energie, aká stačí na rozsvietenie malej žiarovky. Pre porovnanie, počítač s rovnakou pamäťou by na skladovanie toľkých informácií potreboval až 1 gigawatt energie, čo je asi toľko, koľko v priemere vyprodukuje atómová elektráreň.

Pri pozorovaní sa vedci zaoberali najmä štúdiom hipokampu, teda časťou mozgu, ktorá ovplyvňuje učenie a krátkodobú pamäť. Počas výskumu pracovali s potkaním mozgom, ktorý premietli do 3D.

Potkaní mozog síce nie je podobný ľudskému, ale základné anatomické črty a funkcie synapsí (synapsia je miesto styku medzi neurónmi alebo inými bunkami a slúži na prenos vzruchov z bunky do bunky) sú veľmi podobné u všetkých cicavcov.

Synapsie ako nositelia informácií

Počas výskumu si vedci všimli, že axóny posielali úplne rovnakú informáciu do každého výbežku dedritu, hoci veľkosť synapsí, cez ktoré axóny túto informáciu dendritom posielajú, sa v priemere líši asi v rozmedzí 8 %.

Neurón sa skladá z tela bunky a z vodivých výbežkov, ktoré sa delia na dendrity a axóny. Dendrity prijímajú vstupnú informáciu a axóny vedú informáciu od tela neurónu.

Ak neuróny navzájom komunikujú pomocou synapsí, potom mozgová bunka prechádzajúca cez väčšiu synapsiu komunikuje hlasnejšie, ako tá, čo prechádza cez menšiu synapsiu. Väčšie synapsie zatienili menšie až o faktor 60.

Kombináciou týchto poznatkov s teóriou detekcie signálov, ktorá udáva, ako rozdielne musia byť 2 signály, aby mozog medzi nimi tento rozdiel detekoval, zistili, že synapsie môžu mať až 26 rôznych veľkostí.

Vďaka tomu mohli presne vypočítať, aké množstvo informácií môže byť prenášané medzi hociktorými dvomi neurónmi. Vedcom sa teda podarilo aplikovať jednoduchú teóriu na vypočítanie množstva bajtov, ktoré by bol neurón schopný uniesť a zistiť, že jeden neurón môže obsahovať až 4,7 bajtov informácií, čo je asi 10-kráť viac ako udávali predchádzajúce štúdie.

Kapacita pamäti neznamená, že si mozog pamätá všetko

Pamäť každého z nás má svoju kapacitu. Ak sa po čase naplní, mozog automaticky vypustí spomienky a informácie, s ktorými pracuje najmenej.

Občas nám teda môže robiť problém spomenúť si na správny postup riešenia logaritmických rovníc či dôležité dátumy z histórie. Potrebujete si zapamätať niečo dôležité aj na celé roky? Potom platí jediné - danú informáciu často opakovať.

Veľká teoretická kapacita mozgu preto neznamená, že všetky prijaté informácie sa automaticky uložia do dlhodobej pamäti. To, čo si človek zapamätá, ovplyvňuje pozornosť, opakovanie, význam informácie, emócie aj následné používanie naučeného obsahu.

Mozog pracuje aj počas spánku

Mozog sa nikdy nevypne, nezastaví sa ani počas spánku. Mozog je v noci oveľa aktívnejší ako vo dne.

Vtedy triedi všetky zozbierané informácie. Mozog je v noci oveľa aktívnejší ako vo dne. Spracováva informácie a spomienky získané cez deň a ukladá ich do dlhodobej pamäti.

Snívanie predstavujú vnemy, ktoré mozog vytvára počas spánku. Zistilo sa, že keď sme počas spánku v tých hlbších štádiách a začneme do nich upadať, zrazu sa objaví aktivita, ktorá je veľmi podobná bdelému stavu.

Toto je štádium, ktoré sa opakuje niekoľkokrát za noc a počas neho máme najviac snov. Počas ostatných štádií sa nám tiež môže snívať, ale tie sny sú menej živé, menej plastické.

Prečo používame celý mozog, nie iba desať percent

Mýtus o desaťpercentnom používaní mozgu pochádza z dávnych čias, spred takmer storočia. Pravda je taká, že pokiaľ nedôjde k poškodeniu mozgu, je väčšina jeho oblastí neustále aktívnych.

Aj keď sa nám môže zdať, že je mozog vypnutý (napríklad počas spánku), skenovanie mozgu odhalilo, že neurónové siete sú naďalej aktívne. Nezáleží teda na tom, čo robíme, náš mozog nepretržite pracuje a v závislosti od situácie aktivizuje potrebné oblasti.

Je veľmi ťažké odhadnúť, na aký výkon mozog pracuje, pretože množstvo jeho aktivít nevnímame a ani nevieme ovplyvniť. Vedome vnímame len nejakú jeho časť a nevedome v tom istom čase vykonáva aktivity, ktoré sa nám zdajú samozrejmé.

„Zoberme si napríklad len reguláciu srdcovej frekvencie, ktorá nie je ovplyvniteľná ani vôľou, čiže my to ani nevnímame, že tam bežia procesy, ktoré zapájajú mozgové štruktúry, aby toto sledovali. Podobne je to aj s trávením, dýchaním, so syntézou hormónov, prijímaním informácií na základe zraku, toto všetko beží bez toho, aby sme si to nejak uvedomovali. Takže nemôžeme povedať, že práve teraz používame napríklad iba 10 % mozgovej kapacity,“ povedala Diana Bzdúšková.

Koľko neurónov a spojení mozog využíva

Náš mozog je zložený z miliárd neurónov, ktoré sú poprepletané tisíckami prepojení. Stavba mozgu je označovaná ako najzložitejšia štruktúra, akú vnímame.

„U priemerného človeka sa mozgová kôra môže skladať z 15 až 33 miliárd neurónov, čo je obrovské číslo, ale to nie je všetko. Predstavte si, že tieto neuróny ešte navzájom komunikujú, pomocou synapsií - to sú ich komunikačné kanály s ďalšími niekoľkými tisícmi neurónov. Keď si to predstavíme, je to obrovská sieť informácií,“ povedala Diana Bzdúšková.

Na jednom neuróne môžeme pozorovať až 10 000 prepojení s ďalšími neurónmi. „A práve neuróny tvoria výkonné časti mozgu, funkčné jednotky. Treba ale povedať, že tieto všetky čísla sú iba odhadované, pretože doteraz ešte nikto nespočítal úplne všetky nervové bunky jedného mozgu.

Všetko sú to odhady z nejakých mikroskopických častí a porovnávajú sa navzájom. Ale technika je v súčasnej dobe veľmi vyspelá, tak uvidíme, čo budúcnosť prinesie, pokiaľ ide o presnejšie datovanie týchto čísiel,“ povedala Barbora Cimrová.

Veľkosť mozgu neurčuje inteligenciu

Veľkosť mozgu nekoreluje s výškou inteligencie. Podstata inteligencie ľudského mozgu spočíva v hustote neurónov a ich spojenia.

Ľudský mozog váži od 1 300 do 1 500 gramov. Ľudský mozog váži asi 1 400 g, tvorí približne 2 % hmotnosti tela.

Einsteinov mozog prekvapivo vážil menej ako priemer - konkrétne 1 230 gramov, pričom priemerná váha ľudského mozgu je 1 300 až 1 400 gramov. Tento geniálny mozog však bol mimoriadne komplikovaný, mal neobvyklú anatómiu a obsahoval husté prepojenia medzi jednotlivými oblasťami mozgu.

Ďalšie fakty o ľudskom mozgu

• Samotný mozog necíti bolesť. Nie sú v ňom receptory bolesti.
• Mozog je energeticky náročný. Potrebuje stály prísun energie, nevie si ju ukladať do zásoby.
• Zdrojom energie pre mozog je glukóza, za deň jej spotrebuje asi 115 gramov.
• Mozog v tele obsahuje asi 80 % vody (preto je citlivý na dehydratáciu), 12 % tuku a 8 % bielkovín.
• Mozog je orgán s najväčšou spotrebou kyslíka. Spotrebuje jednu tretinu kyslíka, ktorý dokážeme prijať.
• Celkom mozog tvorí 75 až 80 % vody. Ostatných 20 až 25 % mozgu tvorí pevné tkanivo a z toho najmenej 60 % tvorí tuk.

To v zdravom tele predstavuje najvyššiu koncentráciu tuku prítomného v jednom orgáne. Preto mozog možno považovať za „najtučnejší“ orgán ľudského tela.

Pravá a ľavá hemisféra spolupracujú

Ľudský mozog sa skladá z dvoch hemisfér, ktoré sú prepojené zväzkom nervových vlákien. Ľavá hemisféra ovláda všetky svaly na pravej strane tela a pravá hemisféra ovláda všetky svaly na ľavej strane tela.

Zatiaľ čo ľavá hemisféra sa obvykle spája s analytickým myslením, logickým uvažovaním, rečou, písaním a počítaním, pravá hemisféra je spájaná s intuíciou, predstavivosťou, tvorivosťou, hudbou a umením.

Neskoršie výskumy však túto predstavu vyvrátili a ponúkli dôkazy, že mozog funguje ako celok a nie je rozdelený hemisférami v takomto slova zmysle. Obe hemisféry spolu úzko spolupracujú a môžu v prípade potreby preberať funkcie tej druhej.

Napríklad aj matematické schopnosti sú silnejšie, keď obe hemisféry kooperujú.

Plasticita umožňuje mozgu prispôsobovať sa

Odborníčky sa zhodli na tom, že mozog má jednu úžasnú vlastnosť, a tou je plasticita. Oceňujú ju najmä lekári, ktorí liečia pacientov po ťažkých mozgových príhodách.

Keď po porážke odumiera určitá časť mozgového tkaniva, môže za určitých okolností iná oblasť prebrať jej funkciu. Toto sa využíva aj pri rehabilitácií pacientov, napríklad po porážke.

Intelektuálna aktivita podporuje zdravie a funkčnosť mozgu. Učenie sa hry na hudobnom nástroji zvyšuje výkon mozgu a poznávacie schopnosti u detí aj dospelých.

Ako podporiť spracovanie a zapamätanie informácií

Mozog potrebuje v boji proti predčasnému starnutiu sústavný tréning a neustálu stimuláciu svojich funkcií. Tréningom môžeme mozog rozvíjať a udržiavať v dobrej kondícii.

• Udržiavať ho v aktivite. Akákoľvek aktivita mu prospieva - komunikácia, sociálne vzťahy, literatúra, nové podnety, kultúra, umenie, pestovanie koníčkov, spoločenské hry, učenie cudzích jazykov.
• Trénovať pamäť - výkon pamäti sa môže vekom znižovať. Preto ju treba stále trénovať a udržiavať v aktivite. Dôležité je používať aj vlastnú pamäť, nielen tú digitálnu.
• Kvalitná strava - mozog spotrebúva veľa energie. Dôležitá je zdravá a vyvážená strava.
• Dostatok tekutín - ak je telo zásobené tekutinami, mozog je dostatočne prekrvený a nervové bunky navzájom dobre komunikujú.
• Kvalitný spánok - chronický nedostatok spánku poškodzuje pamäť a narúša koncentráciu.
• Pravidelná fyzická aktivita - pohybom sa zvyšuje mozgová výkonnosť. Ideálny je pohyb na čerstvom vzduchu.
• Pravidelný oddych počas dňa - krátke prestávky (mikroprestávky, 5- až 10-minútové) počas dňa zmierňujú únavu - pohľad z okna, chôdza po schodoch, hlboké dýchanie, krátka meditácia.
• Pobyt v prírode - aspoň dve hodiny za týždeň. Podporuje psychické aj fyzické zdravie.
• Používať informačné a komunikačné technológie len v najnutnejšej miere a nenechať ich zbytočne zapnuté.

Vhodné sú preto činnosti ako čítanie, lúštenie krížoviek, hlavolamov alebo logické hry. Počúvanie hudby a predčítavanie rozprávok deťom pred spaním posilňuje činnosť mozgu.

Okrem pravidelného trénovania pamäte (napr. učením, memorovaním textov a pod.), vyžaduje aj kvalitnú stravu, dostatok spánku, čerstvý vzduch. Tiež je dôležité poskytnúť mu neustále nové podnety - nové miesta, zážitky, činnosti - ktoré ho rozvíjajú.

tags: #kolko #informacii #za #den #prijme #ludsky