¿Cuál es la velocidad de reloj equivalente al cerebro humano?

Answer 1

Si bien el cerebro carece del reloj del sistema centralizado de una computadora, puede haber un equivalente neuronal.

La actividad neuronal en el cerebro se organiza en múltiples bandas de frecuencia superpuestas que parecen jugar un papel en la sincronización de la comunicación entre las áreas del cerebro. Las bandas de frecuencia tienen nombres como theta (5-8 Hz), alfa (9-12 Hz), beta (14-28 Hz) y gamma (40-80 Hz). No se generan a partir de un reloj central, sino que emergen y se disuelven espontáneamente y en paralelo en diferentes partes del cerebro. Hay muchas teorías especulativas sobre los roles de las diferentes bandas de frecuencia, pero todavía no hay consenso.

Aquí hay una imagen que muestra cómo las diferentes bandas de frecuencia se distribuyen espacialmente en el cerebro (A), y cómo cambian y cambian espontáneamente con el tiempo (B).

Si uno imagina que estas bandas de frecuencia son algo así como el reloj del sistema en una computadora digital, entonces el cerebro tiene una velocidad de reloj muy lenta: menos de 100 Hz en comparación con las 3,000,000,000 Hz de una computadora típica. Por lo tanto, el cerebro debe poder hacer mucho más en cada ciclo de reloj que una computadora, quizás porque es masivamente paralelo.

Sin embargo, ni siquiera está claro si el cerebro funciona de esta manera. Las oscilaciones ocurren en muchas frecuencias diferentes simultáneamente y se originan en muchas partes diferentes del cerebro. Entonces, si las oscilaciones tienen un papel en el pensamiento, el cerebro puede ser más una computadora de “espectro expandido” que una basada en el reloj.

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Answer 2

10 diferencias importantes entre los cerebros y las computadoras:
(Publicado por Chris Chatham el 27 de marzo de 2007)

Diferencia # 4: la velocidad de procesamiento no está fijada en el cerebro; no hay reloj del sistema

La velocidad del procesamiento de la información neural está sujeta a una variedad de restricciones, que incluyen el tiempo para que las señales electroquímicas atraviesen los axones y las dendritas, la mielinización axonal, el tiempo de difusión de los neurotransmisores a través de la hendidura sináptica, las diferencias en la eficacia sináptica, la coherencia del disparo neuronal, la disponibilidad actual de neurotransmisores y la historia previa de disparo neuronal. Aunque hay diferencias individuales en algo que los psicometristas llaman “velocidad de procesamiento”, esto no refleja una construcción monolítica o unitaria, y ciertamente nada tan concreto como la velocidad de un microprocesador. En cambio, la “velocidad de procesamiento” psicométrica probablemente indexa una combinación heterogénea de todas las restricciones de velocidad mencionadas anteriormente.

Del mismo modo, no parece haber ningún reloj central en el cerebro, y hay un debate sobre cómo son los dispositivos de control del tiempo que tiene el cerebro. Para usar solo un ejemplo, a menudo se piensa que el cerebelo calcula información que involucra una sincronización precisa, como se requiere para movimientos motores delicados; sin embargo, la evidencia reciente sugiere que el mantenimiento del tiempo en el cerebro tiene más similitud con las ondulaciones en un estanque que con un reloj digital estándar.

Otro enlace: ¿Cómo dice tu cerebro a la hora? Estudio de los retos teóricos del reloj interior

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Diferencia # 3: El cerebro es una máquina masivamente paralela; Las computadoras son modulares y seriales.

Un legado desafortunado de la metáfora cerebro-computadora es la tendencia de los psicólogos cognitivos a buscar la modularidad en el cerebro. Por ejemplo, la idea de que las computadoras requieren memoria ha llevado a algunos a buscar el “área de memoria”, cuando en realidad estas distinciones son mucho más complicadas. Una consecuencia de esta simplificación excesiva es que solo ahora estamos aprendiendo que las regiones de “memoria” (como el hipocampo) también son importantes para la imaginación, la presentación de nuevos objetivos, la navegación espacial y otras funciones diversas.

De manera similar, uno podría imaginar que hay un “módulo de lenguaje” en el cerebro, como podría haberlo en las computadoras con programas de procesamiento de lenguaje natural. Los psicólogos cognitivos incluso afirmaron haber encontrado este módulo, basado en pacientes con daño en una región del cerebro conocida como área de Broca. La evidencia más reciente ha demostrado que el lenguaje también se calcula mediante circuitos neuronales de dominio general y de amplia distribución, y el área de Broca también puede estar involucrada en otros cálculos (consulte aquí para obtener más información).

Answer 3

Algunas respuestas anteriores interesantes. Como han señalado otros, no es fácil pensar en el cerebro en términos de “velocidad de reloj”. Sin embargo, también es cierto que vemos “ondas cerebrales”, las frecuencias de la función neuronal grupal. Por lo tanto, descontar la idea de la velocidad del reloj por completo puede no ser apropiado. Hay alguna razón para estas frecuencias observadas. Y, si los miras muy ampliamente, hay una tendencia muy general a que la velocidad de las ondas cerebrales sea más rápida con las funciones que se han desarrollado más recientemente en la evolución. Entonces, en general, creo que tenemos “relojes” que probablemente cumplen algunas funciones para subdividir la información durante las evaluaciones de “relacionado” en lugar de “no relacionado”.

Answer 4

Creo que este documento proporciona una buena estimación: http://www.neuronanorobotics.com …

En resumen: el documento emplea un enfoque electrofisiológico para estimar los requisitos de velocidad de datos, calculados para ser (5.52 ± 1.13) x 10 ^ 16 bits / seg en todo un cerebro humano vivo, correspondiente a una tasa estimada de picos procesados ​​sinápticos de (4.31 ± 0.86) x 10 ^ 15 picos / seg.

Answer 5

El cerebro no tiene reloj y funciona de forma asincrónica. Los relojes no tienen cabida en la biología formada nautralmente. Los relojes requieren sistemas que no se pueden encontrar en biología.