Mejorar el tiempo de reacción humano

En esta pregunta, se nos proporcionó un vistazo de lo que sucedería si una especie similar a la humana fuera capaz de moverse más rápido que la velocidad del sonido. Las consecuencias de tal modificación parecen bastante desastrosas, así que me gustaría proponer algo diferente: modificar el sistema nervioso humano.

Si los humanos, o al menos un subconjunto de humanos, tuvieran alguna cualidad que aumentara su capacidad para procesar y reaccionar ante estímulos externos (p. ej., verlo, saber qué es y reaccionar ante él), cubriendo el cerebro, los músculos, los órganos sensoriales , y el sistema nervioso, ¿cómo sería diferente la vida general para el ser humano alterado? ¿En qué punto la diferencia entre un humano normal y este humano alterado sería finalmente notable y beneficiosa: 5% mejores tiempos de reacción, 10%, 30%, más? ¿El cuerpo necesitaría ser alterado de alguna otra manera para soportar esta mutación?

Puntos de bonificación si puede proporcionar un método puramente biológico para respaldar esta mutación.

Para evitar que alguien señale otra pregunta relacionada: esta pregunta se refiere a una especie con un sistema nervioso muy acelerado. Tenga en cuenta que no estoy buscando hacer que un humano tenga un retraso notable entre el proceso de pensamiento y la actividad física, como concluye la respuesta aceptada, sino más bien darle a un humano una ventaja suficiente en el combate cuerpo a cuerpo para poder predecir fácilmente un oponente, para tener una mejor oportunidad de esquivar una bala y, de lo contrario, tener una habilidad extraordinaria.

No puedo pensar en nada biológico que no requiera ADN radicalmente no humano. Varias ideas con cibertecnología y nanotecnología... y, por supuesto, no basadas en la ciencia, como los Jedi y los Sith que tienen biología humana, pero también presciencia y, por lo tanto, comienzan a reaccionar antes de que suceda el evento.

Respuestas (4)

Entonces, ¿tiempos de reacción más rápidos? ¿ Como Miles Teg en las últimas novelas de Dune?

¿Sin tecnomagia? Eso va a ser difícil.

Para acelerar un sistema nervioso tendrías que hacer una de dos cosas:

  • Haz que cada neurona sea más rápida
  • Acortar la longitud de la cadena de percepción->cálculo->reacción de la neurona.

Hacer que las neuronas sean más rápidas

Las neuronas, especialmente fuera de su cerebro, son bastante lentas, como lo demuestra maravillosamente este video . La velocidad de transmisión depende de la calidad del cableado. Para una comunicación rápida a larga distancia con partes distantes del cuerpo, el sistema nervioso tiene su cableado axónico cubierto con una vaina de mielina , que acelera los impulsos nerviosos en un factor de 10, a través de la conducción saltatoria. Dentro de los centros de cómputo en el cerebro donde las distancias neurona-cuerpo a neurona-cuerpo son mucho más cortas, la mielinización es un problema menor y puede ocurrir una comunicación con más pérdidas.

Es tentador pensar que después de 400 millones de años de evolución multicelular, las neuronas son lo más rápidas que pueden ser. En realidad, ese no es el caso. Evolución optimizada para la mejor combinación posible de velocidad y bajo consumo de energía, y si observa el proceso real, parece un poco torpe .

No es inconcebible que si tuviéramos que rediseñar un cuerpo humano bajo nuestra situación actual sin restricciones de energía, podríamos obtener una conducción significativamente más rápida, limitada hacia arriba por la velocidad de propagación electromagnética de C . Se podrían lograr mejoras significativas en el cuello de botella de los neurotransmisores, por ejemplo. Por supuesto, no necesitamos un aumento de velocidad de un millón de veces para tener simplemente tiempos de reacción más rápidos, por lo que podrían funcionar ajustes relativamente menores. Algunos de ellos podrían incluso evolucionar biológicamente a medida que nos alejamos del problema de los alimentos como especie, pero la ingeniería genética es una forma más rápida de llegar allí.

Hacer bucles más cortos

La otra forma de acelerar los tiempos de reacción es reducir el número de capas de comunicación y procesamiento entre la activación sensorial y la acción. Para actuar en tiempo real, un bucle de percepción a acción puede tener una longitud de unas 100 neuronas, con la conducción eléctrica axónica lenta basada en Na+ K+, las terminales axónicas aún más ineficientes donde los neurotransmisores se desparraman. Puaj. Intentemos cortar algo de eso.

Un ejemplo del mundo real es la reacción refleja instintiva basada en la columna vertebral (como el comando que le indica a su mano que se aleje de una superficie caliente). Imagina que pudieras programar una reacción refleja a los rifles Kalashnikov, oa las personas que usan el tipo de uniforme equivocado, o lo que sea que se ajuste a tus criterios de enemigo. No se requiere pensar, solo un atajo de acción pregrabado. Se sospecha que los grandes maestros samuráis espadachines, por ejemplo, a través de décadas de práctica, pudieron entrar en tal estado reflexivo al comienzo del combate 1 contra 1, actuando sin pensar ni dudar.

Si está dispuesto a agregar algunos componentes cibernéticos en la parte superior, puede tener todo tipo de sensores sofisticados, sustratos informáticos y luego acción dirigida por actualizaciones de cartílago, músculo y hueso para permitir acciones de alta velocidad mucho más allá de las capacidades de la mera carne. humanos

Por lo que recuerdo de la biografía de noveno grado, el principal factor limitante en el tiempo de reacción no es el tiempo que tarda la señal eléctrica en propagarse a lo largo de un nervio, sino el tiempo que tardan los neurotransmisores químicos en difundirse a través del espacio entre las neuronas. . Si pudieras transmitir un impulso nervioso eléctricamente de una neurona a la siguiente, entonces podrías reducir tus tiempos de reacción a más de la mitad. (Alguien, por favor, verifíqueme aquí: ¡soy ingeniero, no médico!)
@ 2012rcampion, sí, eso es lo que dije "con la conducción eléctrica axónica lenta basada en Na + K +, las terminales de axón aún más ineficientes donde los neurotransmisores se derraman "
Ups, no entendí eso en la primera lectura... Agregaría algunas conjunciones a esa oración para que sea más fácil de analizar.
Ganglios cibernéticos, agradable +1
Tu enlace a "parece un poco chapucero". parece estar roto, ¿tienes algún reemplazo porque sonaba como un buen video para ver?

El problema:

Para producir una ventaja significativa en el combate como resultado de tiempos de reacción más rápidos, es necesario operar dentro del ciclo de decisión/acción del oponente (es decir, lograr una sorpresa táctica), lo que requiere que el oponente piense en reaccionar ante una situación que ya ha pensado, o para disminuir significativamente el tiempo de reacción fisiológica del oponente. Reducir un pequeño porcentaje del tiempo de reacción no será suficiente, necesitaría tener una reducción bastante significativa en el tiempo de reacción para observar una ventaja de combate significativa. Estamos viendo una reducción del 15-20% en el tiempo de reacción como mínimo.

Solución de ingeniería genética:

Si no tenía límites en cuanto a la sofisticación de su ingeniería genética aparte de los límites prácticos de los materiales con los que está trabajando, eche un vistazo a mi respuesta a la segunda pregunta a la que se hace referencia. En resumen, la conducción neuronal podría acelerarse mediante la precipitación de metales (o grafeno) y las conexiones neuronales podrían acelerarse mediante el uso de puertas mecánicas en lugar de mediadas por neurotransmisores.

Sería bastante más difícil, pero no imposible, mejorar dramáticamente la velocidad de la contracción muscular, pero al reducir drásticamente los tiempos de reacción al menos, sería posible que un humano tan mejorado pensara y reaccionara más rápido que cualquier humano no mejorado. con o sin mayores velocidades de contracción muscular.

Los ojos humanos tampoco son los ojos más rápidos del reino animal, por lo que tampoco sería demasiado difícil hacer los cambios necesarios para acelerarlos.

Dadas todas estas ventajas diseñadas en un solo individuo, incluida una musculatura más rápida, sería posible ver balas en vuelo y tener la oportunidad de esquivarlas o desviarlas, aunque las posibilidades probablemente serían del orden de un ser humano no mejorado esquivando o desviando . desviar una flecha de un arco - muy difícil, pero no imposible a suficiente distancia.

Si se tratara de un combate de cualquier tipo entre humanos mejorados y no mejorados, el resultado estaría fuertemente sesgado a favor del humano mejorado, independientemente del entrenamiento del humano no mejorado y la falta de entrenamiento del humano mejorado. Los humanos no mejorados tendrían que confiar en atacar sin ser observados o usar armamento pesado para tener alguna certeza de derrotar a tal oponente.

Sin embargo, esto vendría con ciertas desventajas.

A menos que la ingeniería genética se hiciera con mucho cuidado y astucia, tal 'humano' no sería realmente humano en nada más que en apariencia. El resultado más probable es que no sean lo suficientemente genéticamente humanos para poder cruzarse exitosamente con humanos no mejorados, e incluso en el improbable caso de que pudieran , su descendencia estaría mucho más cerca del padre no mejorado que del padre mejorado.

En segundo lugar, durante el embarazo y la infancia, si se utilizara la precipitación de metales para acelerar la transmisión de pulsos axonales, sería necesario complementar la dieta con el metal en cuestión, probablemente plata debido a su baja resistencia, ya que los niveles de metal requeridos no se producirían de forma natural. en la dieta de un ser humano no mejorado. Sin embargo, la precipitación con grafeno no tendría este inconveniente.

En tercer lugar, a medida que aumenta la velocidad, también lo hacen los costos metabólicos. Los humanos mejorados tendrían un metabolismo basal más alto simplemente debido a su neurología más activa, y actuar más rápido tendría un costo metabólico similarmente más alto. En pocas palabras, estas personas tendrían que comer regularmente el tipo de comidas que, en su mayor parte, solo elegirían comer los humanos con obesidad mórbida.

En cuarto lugar, si tales humanos mejorados fueran diseñados y constituyeran una especie separada como es muy probable (e incluso si no), habría un fuerte ímpetu para que ocurriera una competencia activa entre los grupos, ya que más lentos o no, los humanos no mejorados siguen siendo inteligentes. y lo suficientemente rápido para ver cómo son superados. Esto podría convertirse rápidamente en una guerra entre la minoría mejorada y la mayoría no mejorada al estilo del universo Marvel X-Men.

En quinto lugar, los humanos mejorados no obtendrían el mismo placer de las películas que los humanos no mejorados ven sin la mejora del software: dado que estamos hablando de humanos mejorados que tienen ojos más rápidos, esto aumentaría la frecuencia de fusión. Nuestras películas generalmente se filman a alrededor de 25 cuadros por segundo (FPS). Sin embargo, esto estaría por debajo de la frecuencia de fusión de los humanos mejorados, quienes verían una serie de imágenes estáticas. Los humanos mejorados pueden tener una frecuencia de fusión que requiera velocidades de cuadro de 50-100 FPS o incluso más. Esto puede compensarse mediante la interpolación entre cuadros, pero requeriría mucha potencia informática.

Solución evolutiva:

Desde una perspectiva evolutiva, sería muy difícil desarrollar estas adaptaciones, incluso en presencia de un estímulo evolutivo. La neurotransmisión de la puerta de sodio está tan fuertemente ligada a la viabilidad de los organismos que cualquier mutación que afecte esto muy probablemente resulte en un organismo no viable o menos viable. Es mucho más probable que la evolución produzca mejoras iterativas en el tema actual, no una solución de corte y reemplazo al por mayor como la solución de ingeniería genética anterior. Las criaturas han estado evolucionando una al lado de la otra durante millones de años en un intento de superarse entre sí, y la neurología actual es la mejor que ha ocurrido de forma natural. Cualquier mejora significativa tendría que venir como una serie de pasos individualmente viables, cada uno de los cuales proporcionaría alguna ventaja,

La evolución está limitada en el sentido de que en un espacio de solución con múltiples picos irregulares, las soluciones tenderán a moverse hacia arriba en el gradiente actual hasta la parte superior del pico más cercano, y saltar a un pico adyacente más alto es efectivamente imposible, ya que esto implicaría un reducción en el estado físico antes de que pueda haber una mejora efectiva en el estado físico.

Esto significa que al comenzar desde un punto evolutivo diferente, podría ser bastante fácil desarrollar un sistema más rápido como este, pero no podemos llegar allí desde aquí , ya que no podemos retroceder.

Solución híbrida:

Desde cierto punto de vista, la ingeniería genética es una solución evolutivamente válida para este problema: su especie (los humanos en este caso) ha desarrollado una gran inteligencia y la ha usado para acumular una reserva cultural de conocimiento que puede usarse para desarrollar técnicas de ingeniería genética, por lo tanto, se puede decir que los humanos están en el proceso de desarrollar la capacidad de producir ventajas que cambien el juego en las generaciones futuras en un período de tiempo muy corto. Al desarrollar una alta inteligencia , estamos en el proceso de obtener la capacidad de saltar potencialmente a un pico adyacente más alto de condición física sin la necesidad de sufrir primero generaciones de menor condición física. ¿Por qué decir que la evolución siempre tiene que ser poco inteligente? Nos estamos volviendo bastante capaces de nuestra propiadiseño inteligente, no se necesita un creador prehistórico.

Fascinante. Gracias. Pero noto que abordas esto desde una perspectiva de ingeniería. ¿Habría la posibilidad de que tal mutación pudiera ocurrir naturalmente (no necesariamente el precipitado de metal)?
Echa un vistazo a mis ediciones.
Bueno, mi escenario estaba destinado a ser la Tierra moderna, así que no mucho en el campo de la bioingeniería. Aún así, mi personaje trabaja para una empresa no terrestre y, por lo tanto, supongo que no necesita ser completamente humano.

La cría selectiva lo haría.

Hay más variación en los tiempos de reacción humana de lo que la mayoría de la gente espera. Sucede que tengo reacciones inusualmente rápidas. Muy útil para juegos de video aa gunsel o twitch.

Hace años, en educación de conductores, había una prueba de reacción. Mi maestro me acusó de hacer trampa porque "nadie" podía ser tan rápido; por supuesto, él no podía pensar en ninguna forma en que hacer trampa fuera posible (ni yo puedo). Había estado enseñando educación vial durante aproximadamente 30 años, dando la misma prueba a todos y nadie estuvo nunca cerca de mi velocidad de reacción.

Mira el video de prueba del billete de un dólar del tiempo de reacción . La persona que intenta atrapar el billete de un dólar debe tener los dedos cerca de la parte inferior del billete, incluso así, pocas personas pueden atrapar el billete. Cuando tenía 20 años, podía tomar la cuenta a la mitad de la cuenta. Intenté esto con mi madre de 70 años hace unos años, todavía podía atrapar la factura. La genética juega un papel.

Mi hermana, sin embargo, tiene velocidades de reacción extra lentas, casi 3 veces más lentas que yo.

Dada la variación natural, solo con la reproducción selectiva (ya sea la eugenesia o hacer que las peleas de armas sean muy comunes) podría obtener un 50% de aceleración en los tiempos de reacción (una mejora un poco menor que la que tenía a los 20 años).

Algunos estimulantes del SNC también aceleran los tiempos de reacción, pero la cafeína por sí sola no lo hace más que una pequeña cantidad más rápido.

Creo que lo mejor que se puede hacer es tocar el cuerpo en ciertas articulaciones en puntos del cuerpo con sensores de reacción que calientan eléctricamente los nervios para permitir un movimiento más rápido y estimular el flujo sanguíneo. Si sus ojos pudieran ver que algo malo estaba a punto de suceder, entonces los implantes calientan los nervios correctos en los músculos correctos del cuerpo para que se muevan más rápido.

Esto no funcionaría. El OP parece centrarse en un método biológico/evolutivo. Los nervios no funcionan con calor. Si los nervios funcionaran con calor, el implante necesitaría recibir una señal de los nervios antes de que funcione. Los nervios funcionan a lo largo de todo el cuerpo, las articulaciones solo acelerarían una pequeña porción de la señal nerviosa. Los músculos se colocan alrededor de las articulaciones, no en/sobre ellas. El flujo sanguíneo ya se estimula al máximo durante el ejercicio, especialmente teniendo en cuenta que la contracción muscular aprieta las venas con más fuerza, lo que dificulta el flujo sanguíneo y bombea parte de él.