Il tuo nemico mortale ti ha catturato
e ti ha collegato a un bizzarro marchingegno.
Ha esteso il tuo sistema nervoso con un neurone molto lungo
fino a un bersaglio posto a circa 70 metri di distanza.
A un certo punto, scoccherà una freccia.
Se riuscirai a inviare un pensiero al bersaglio
prima che la freccia lo colpisca,
ti lascerà andare.
Allora, chi vincerà la gara?
Per rispondere, dobbiamo esaminare l'hardware del pensiero: i neuroni.
Il cervello umano ha circa 86 miliardi di queste cellule.
Trasmettono segnali lungo i loro assoni per mezzo di impulsi elettrici,
o potenziali d'azione.
Un neurone può poi trasmettere il segnale al neurone successivo
a livello di una sinapsi tramite neurotrasmettitori chimici.
Il segnale viene ricevuto dai dendriti del neurone successivo,
propagato lungo il suo assone e passato oltre.
Quindi, i fattori chiave che determinano quanto velocemente pensiamo
includono quanto tempo ci vuole per generare un potenziale d'azione,
propagarlo per tutta la lunghezza dell'assone
e trasportarlo attraverso la sinapsi.
Dobbiamo anche tenere conto del numero di neuroni coinvolti
e della distanza che il segnale deve percorrere.
Vediamo cosa succede nel caso di un percorso semplice:
il riflesso del ginocchio.
Un colpo al tendine rotuleo innesca un impulso elettrico
che viaggia lungo un neurone sensoriale fino alla colonna vertebrale.
Là il segnale si dirama,
e, per semplicità, considereremo il tratto dove salta in un motoneurone
per tornare indietro lungo la gamba.
La lunghezza totale dei neuroni in quel percorso
è di circa 1 metro in una persona alta 1,70 metri,
e in media, dal colpo al calcio, ci vogliono da 15 a 30 millisecondi.
La velocità è la distanza divisa per il tempo,
quindi questo segnale viaggia tra i 120 e i 240 chilometri orari.
Per generare il potenziale d'azione iniziale occorrono da 1 a 5 millisecondi
e le trasmissioni sinaptiche richiedono solo da 0,1 a 0,5 millisecondi,
quindi la maggior parte di quel tempo viene speso all'interno degli assoni.
Ciò è coerente con i risultati della ricerca:
il singolo neurone medio invia segnali a circa 180 chilometri orari.
Ma la velocità può essere aumentata con la mielinizzazione
e l'incremento del diametro degli assoni.
La mielina è una guaina di lipidi che isola gli assoni,
prevenendo fuoriuscite di corrente elettrica.
Gli assoni con diametri maggiori, invece, offrono meno resistenza interna.
La combinazione di questi fattori
può aumentare la velocità di un potenziale d'azione fino a 432 chilometri orari.
Ci sono molte varianti: alcune persone pensano più velocemente di altre,
e la velocità del pensiero cambia nel corso della vita.
In particolare, quando si raggiunge la vecchiaia,
la guaina mielinica che copre gli assoni si logora,
e altre strutture neuronali si degradano.
Torniamo al vile esperimento.
Le frecce lanciate da archi ricurvi volano, in media,
a circa 240 chilometri orari.
Ciò significa che con un neurone abbastanza lungo,
mielinizzato o di grande diametro,
effettivamente, i tuoi pensieri potrebbero vincere la gara.
Ma... c'è un problema.
La freccia e il pensiero non partono nello stesso tempo.
Prima l'arco scocca la freccia, poi una volta che l'hai percepito,
il segnale può iniziare il suo percorso.
Elaborare immagini o musica, avere un dialogo interiore,
o richiamare ricordi sono azioni che richiedono percorsi neurali complicati
che non sono neanche lontanamente vicini alla linearità del riflesso del ginocchio.
La velocità con cui questi pensieri si presentano è per lo più coerente
con variazioni nella mielinizzazione e nel diametro degli assoni.
Ma la durata di un pensiero varierà sensibilmente a seconda dei suoi percorsi,
delle sue pause e dei suoi punti di arrivo.
In questo caso, quando percepirai uno stimolo minaccioso,
invocherai una risposta allo spavento.
Come nel riflesso del ginocchio,
uno spavento può essere involontario e abbastanza veloce.
Se la corda suona abbastanza forte,
potresti reagire in meno di 65 millisecondi.
Probabilmente, però, la tua reazione di spavento sarà più basata sulla vista.
I nostri occhi possono elaborare un'immagine in soli 13 millisecondi,
ma capire ciò che stai vedendo e determinare il pericolo che pone
può richiedere fino a 180-200 millisecondi.
Nel frattempo la freccia avrà guadagnato un vantaggio di circa 13 metri.
L'obiettivo è così lontano
che hai appena una possibilità di raggiungerlo,
se riesci a figurarti in fretta, e letteralmente, la tua via d'uscita.