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為什么無法演化出 在睡覺時還保持意識的動物?

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神經(jīng)系統(tǒng)是動物以“吃”為中心生活方式演化出來的,并在其后的演化中越來越復雜,也讓動物們的智力越來越發(fā)達。然而神經(jīng)系統(tǒng)畢竟是由生物材料構成的信息傳遞和處理系統(tǒng),它受到自然規(guī)律的限制,不可能一直持續(xù)工作,我們在使用它的同時,不得不付出大量時間來維護和修理它。所以,睡覺是我們成為動物必須付出的代價。

那有無可能重新演化出新的神經(jīng)系統(tǒng),讓動物們能夠在睡覺維護神經(jīng)系統(tǒng)的同時還能保持清醒呢?答案是否定的。雖然演化過程創(chuàng)造了許多奇跡,但是演化過程畢竟是生物的隨機變化加自然選擇的結果,沒有設計,沒有方向,只能在已有的基礎上加以修改,而無法推倒重來。

神經(jīng)系統(tǒng)也一樣,基于神經(jīng)脈沖的信息傳遞和分析系統(tǒng)一旦建立,就沒有推倒重來的機會。計算機是人發(fā)明的,可以徹底改變運作方式,例如不再使用基于硅基半導體的線路,而改用碳納米管,或者使用量子計算機。

除了神經(jīng)系統(tǒng)必須睡覺,人類大腦處理信息的能力也已經(jīng)沒有多少進一步改善的空間。神經(jīng)脈沖產(chǎn)生和傳遞的方式?jīng)Q定了信息傳遞的速度最多可以達到每秒100米左右,比起計算機中信息的傳遞速度慢300萬倍。而且這還是在向肌肉傳輸信息的最粗的有鞘神經(jīng)纖維的速度。

在我們的大腦中,許多神經(jīng)纖維都很細,而且沒有髓鞘,傳輸信息的速度只有每秒0.5米至幾米。假設大腦中神經(jīng)系統(tǒng)傳輸信號的速度為每秒1米,大腦的直徑約為20厘米,信息從大腦的一側到另一側就需要0.2秒。如果信息處理需要信息的來回傳遞,需要的時間就更長了。我們每秒鐘最多可以閱讀十來個字,而計算機可以在數(shù)秒內掃描數(shù)據(jù)庫里面的所有文獻。

增加神經(jīng)纖維的粗度,或者增加神經(jīng)細胞的數(shù)量,必然會使大腦的體積更大,信息傳輸?shù)木嚯x更長,拖慢大腦處理信息的速度,因此人類大腦的功能已經(jīng)逼近生理極限。幸運的是,人類已經(jīng)發(fā)展出足夠的智力,能夠設計建造大腦外的信息傳輸和處理系統(tǒng),并且使其不斷完善。同樣重要的是,這些系統(tǒng)不是基于神經(jīng)細胞的,它們也不睡覺。