Wissenschaftliche Genauigkeit - Wie können wir ein außerirdisches Gehirn "effizienter" machen als das eines Menschen?

Ich entwerfe eine semi-aquatische intelligente Art, die als Tetrapi bekannt ist. Sie haben ein ähnliches Aussehen wie diese Tintenfische, nur mit 4 Tentakeln, die aus 3 gegensätzlichen Ziffern bestehen. Im Gegensatz zu Tintenfischen atmen sie Luft und zeigen die volle Kontrolle über ihre Verhaltensreaktionen. Sie befinden sich auf einem technologischen Niveau des antiken klassischen Griechenlands und haben eine farbverändernde Sprache durch Chromatophoren und ein nichtlineares Schnitzsystem entwickelt. Sie haben ein zentrales Gehirn mit einer Größe von etwa 1550 ccm, obwohl an den Tentakeln neurale Klumpen beobachtet werden können.

Wie kann ich das Tetrapus-Gehirn kleiner als das eines Menschen machen, ohne die neurale Kapazität zu opfern? Würde eine höhere Neuronendichte überhaupt funktionieren oder würde es häufig zu Aussetzern kommen? Sollte ich die neuralen Klumpen wegwerfen oder würden sie sich als Vorteil erweisen?

Ihre Aufgabe ist es, herauszufinden, ob diese Änderung innerhalb der natürlichen oder künstlichen Selektion plausibel ist und warum diese Änderung auf logische Weise erfolgen würde.

Es tut mir leid, wenn ich zu viel frage. Ich bin ein neuer Benutzer und habe noch nicht viel Erfahrung mit dieser Website, also seien Sie bitte vorsichtig!

Eine interessante Argumentationslinie ist, wie beabsichtigen Sie, diese Dinge zu messen? Sie erwähnen, dass Sie beim Speichern und Zugreifen auf Dinge effizienter sind. Die Wissenschaft kennt derzeit keine Grenzen, wie viele Informationen im menschlichen Gehirn gespeichert werden können. Alle Tests, die wir herstellen können, zeigen einfach keine Grenze.
Die Frage, wie man eine Kreatur intelligenter, weniger aggressiv, sozialer Zusammenhalt, Verhaltenskontrolle und effizienter beim Speichern und Zugreifen auf Informationen als ein Mensch macht, ist eine Menge Fragen für einen Beitrag. Vielleicht beschränken Sie es auf eine Frage.
@sphennings, wir diskutieren hier einen Organismus, keinen Roboter. All diese Faktoren können bei jeder einzelnen Spezies miteinander verknüpft sein
@MontyWild Verhaltensmerkmale wie Aggression und Gehirnstruktur sind bei bekannten Tieren jedoch nicht eng miteinander verbunden. Bonobos und Schimpansen zum Beispiel haben physiologisch ähnliche Gehirne, verhalten sich aber sehr unterschiedlich. Es wäre sinnvoller, als zwei Fragen zu fragen, welche Art von Gehirn strukturell effizienter wäre und welche Umweltfaktoren zu den gewünschten Verhaltensweisen führen würden.
@ckersch, Psychologie folgt ziemlich stark der Form, und wir sprechen hier über Außerirdische, also wer sagt, was verwandt ist und was nicht. Schauen Sie sich zum Beispiel Hunde an; Je wolfsähnlicher eine Rasse aussieht, desto wolfsähnlicher und aggressiver wird sie sich verhalten.
Menschen sind eigentlich Tetrapoden . Und was meinen Sie mit einem „effizienten“ Gehirn? Verbraucht weniger Energie? Kann kleiner gemacht werden?
Ich meinte eine Kombination dieser beiden Dinge, insbesondere das Gehirn „kompakter“ zu machen.
Willkommen beim Worldbuilding-Stackexchange! Vielleicht nur ein Vorschlag, aber haben Sie jemals von "Sandbox für vorgeschlagene Fragen" gehört? Ihre Frage ist ziemlich weit gefasst und würde von einer Eingrenzung oder Detaillierung profitieren, daher schlage ich vor, dass Sie Ihre Frage hier zur Überarbeitung posten, bevor Sie sie tatsächlich auf der Hauptseite veröffentlichen. Ihr aktueller Ruf würde es Ihnen auch erlauben, auf Meta zu posten, da die Mindestanforderung 5 Rep. ist. Hier ist der Link: worldbuilding.meta.stackexchange.com/questions/4835/…

Antworten (4)

Wie frühere Poster auch festgestellt haben, gibt es keinen direkten Zusammenhang zwischen Gehirngröße und Intelligenz. Ein möglicher Untersuchungsort wären Gehirnfalten oder -falten. ( Gyri und Sulci ) Diese schaffen eine größere Oberfläche im Gehirn und können mit Intelligenz und größerer Verarbeitungskapazität in Verbindung gebracht werden.

Delphingehirn (links) im Vergleich zum menschlichen Gehirn (rechts)

Bitte beachten Sie, dass das Gehirn der Delfine (links) ungefähr die gleiche Größe hat oder mehr Gyri und Sulci besitzt als das menschliche Gehirn (rechts) und dennoch haben die Delfine nicht das Feuer, den thermonuklearen Krieg oder die Marktwirtschaft erfunden, sondern sind einfach herumgeschwommen Fisch essen und geile Rückwärtssaltos machen. Das Argument für Intelligenz kann also umständlich sein.

Ein Oktopus-Gehirn sieht völlig anders aus als ein Säugetier-Gehirn . Es ist uns mehr oder weniger völlig fremd. Sie scheinen ein verteiltes Gehirn zu haben, wobei sich die Mehrheit ihrer Neuronen tatsächlich in ihren Armen befindet (die eine halbautonome Kontrolle über Bewegungen und ihren eigenen Geschmackssinn haben), und ein Großteil ihrer Verarbeitungskapazität scheint in die instinktive Kontrolle eines Hochs zu fließen komplexer Körper.

Was ist also erforderlich, damit Ihr Tetrapi schlau ist? Na ja... eigentlich höchstwahrscheinlich nicht viel. Sie sind wahrscheinlich bereits schlau (wie ich mich erinnere, gibt es bereits eine Frage dazu auf der Website, Sie sollten sie überprüfen, wenn Sie sie finden können) und was ihnen fehlt, ist die soziale Struktur (Kopffüßer sind dafür bekannt, einsam, aggressiv und kannibalistisch zu sein von Natur aus, obwohl es Beweise dafür gibt, dass sie überraschend sozial sindauch ... also müssen Sie wahrscheinlich mit einem Kopffüßer-Spezialisten sprechen, nicht mit mir). Soweit ich verstanden habe, ist das Hauptargument gegen die Kopffüßer-Zivilisation jedoch nicht ihr Gehirn oder ihre Intelligenz, sondern eher körperliche Einschränkungen in Bezug auf Lebensdauer und Schwangerschaft. Sie laichen ihre Jungen in einem Feuer und vergessen Weg und kümmern sich nie um den Nachwuchs, was der sozialen Entwicklung Grenzen setzt. Außerdem sterben sie nach dem Laichen, was es schwierig macht, ein ehrwürdiger Ältester zu werden und die Legenden Ihres Volkes weiterzutragen.

Lösen Sie diese Dinge (der Wechsel vom Wasser in die Luft wird dies wahrscheinlich tatsächlich tun, da das Ausbrüten eines Wurfes von tausend möglicherweise keine praktikable Strategie ist, verglichen mit dem Tragen der Jungen im Inneren) und Sie werden feststellen, dass es tatsächlich keine Begrenzung für Ihre Kopffüßer gibt.

Außergewöhnliche Antwort! Ich denke, sie würden Eier legen und etwa 5 Nachkommen gleichzeitig haben. Sie sind das ganze Jahr über fruchtbar und werden gut 40-80 Jahre alt. Ich denke, sie wären soziale Wesen und selten territorial (es sei denn, Sie sprechen davon, den Nachwuchs zu stehlen). Sie haben eine sozialistische Denkweise, die für die Bedürfnisse der Vielen arbeitet. Es gibt jedoch Geburtenkontrolle, und die Tetrapi haben herausgefunden, wie man IQ-Tests und Geburtenkontrolle einsetzt, um die Gesamtintelligenz der Rasse zu verbessern.
Danke, freut mich, dass es dir gefallen hat. Kleinere Chargen von Eiern werden definitiv dabei helfen, die Eltern dazu zu bringen, ihre Nachkommen tatsächlich zu erziehen. Ich nehme auch an, dass ein Elternteil, der das Nest bewacht, bei der Entwicklung sozialer Tendenzen helfen würde, da der andere Elternteil gezwungen wäre, seinem Partner und seinen Nachkommen Nahrung zu bringen.

Obwohl wir nicht vollständig verstehen, wie das menschliche Gehirn Informationen tatsächlich lernt, verarbeitet und speichert, können wir basierend auf dem, was wir wissen, einige fundierte Vermutungen darüber anstellen, wie es diese Dinge besser und schneller erledigen kann. Das Gehirn scheint als ein großes Netzwerk von Neuronen mit komplexen Gedanken zu funktionieren, die aus der bloßen Komplexität eines Netzwerks mit Millionen von Knoten entstehen. Theoretisch können wir die „Intelligenz“ des Gehirns erhöhen, ohne seine Größe zu erhöhen, indem wir seine Geschwindigkeit erhöhen. Wenn wir irgendwie die Geschwindigkeit erhöhen könnten, mit der Neuronen funktionieren, würde dies die Geschwindigkeit erhöhen, mit der das Gehirn Informationen verarbeiten und Entscheidungen treffen könnte. Neuronen bilden ein Netzwerk, indem sie lange Vorsprünge ihres Körpers, die Axone genannt werden, ausdehnen, um Kontakt mit den Dendriten eines anderen Neurons herzustellen, um eine Verbindung zu bilden, die als Synapse bezeichnet wird. Jedes Neuron empfängt mit seinen Dendriten chemische Signale von den Axonen anderer Neuronen und kann dann eine Ausgabe in Form eines elektrischen Aktionspotentials erzeugen, das über sein Axon zu den Dendriten eines anderen Neurons wandert. Theoretisch könnten wir die Neuronen und damit das Netzwerk schneller machen, wenn wir die Rate beschleunigen könnten, mit der dieser Prozess abläuft. Es gibt ein paar verschiedene Möglichkeiten, wie wir dies angehen könnten, wie z. B. die Erhöhung der Leitfähigkeit oder des Axondurchmessers, das Weglassen von Aktionspotentialen für etwas noch schnelleres wie Glasfaserkabel usw. Es gibt viele Möglichkeiten, zu Beginn ein kleineres, schnelleres und effizienteres Neuron zu bauen von Grund auf neu. Die grundlegende Funktionsweise eines Neurons ist nicht allzu weit von einem Transistor entfernt, den wir millionenfach in einen Siliziumchip packen können.

Aber wenn Sie lieber bei erdähnlichen Neuronen und Gehirnen bleiben möchten, können wir eine Sache ändern, die die Neuronengeschwindigkeit auf ganzer Linie erhöhen sollte. Die Temperatur. Die Geschwindigkeit, mit der fast alle molekularbiologischen und chemischen Prozesse ablaufen, ist temperaturabhängig und nimmt im Allgemeinen mit steigender Temperatur zu. Denn die Temperatur auf molekularer Ebene ist ein Maß für die Durchschnittsgeschwindigkeit von Molekülen. Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich Moleküle. Bei höheren Temperaturen stoßen Moleküle häufiger und mit höherer Energie aneinander. Eine Erhöhung der Temperatur erhöht die Rate der Freisetzung und Diffusion von Neurotransmittern in Synapsen, die Geschwindigkeit, mit der sich spannungsgesteuerte Kanäle öffnen und schließen, und die chemische und elektrische Leitfähigkeit des gesamten Systems. Das Erhöhen der Temperatur eines neuronalen Netzwerks könnte seine Geschwindigkeit wesentlich erhöhen. Natürlich können wir ein menschliches Gehirn nicht einfach aufheizen, weil es für diese Temperatur nicht ausgelegt ist und kritische Komponenten kaputt gehen würden. Aber ein Außerirdischer, der sich auf einer viel heißeren Welt entwickelt hat oder der über ein energieeffizientes Mittel verfügt, um sich über die Umgebungstemperatur seiner Umgebung zu erwärmen, könnte ein ähnliches Gehirn wie wir Menschen haben, das einfach viel schneller arbeitet.

Erhöhen Sie die Oberfläche des Tetrapi-Gehirns.

Warum (Größe spielt keine Rolle; Oberfläche spielt eine Rolle)

Die Beziehung zwischen Gehirnmasse und Intelligenz ist seit langem ein heißes Thema in den Neurowissenschaften und der Biologie. Sie ergibt sich aus einer Korrelation zwischen Gehirngröße und Körpergröße; Mehrere Studien haben jedoch gezeigt, dass die Körpergröße zwar die Gehirngröße stark beeinflusst, die Gehirngröße jedoch nicht stark mit höherer Intelligenz korreliert. Stattdessen scheint die primäre Korrelation die Gehirnoberfläche zu sein . Weitere Neurowissenschaften zeigten dann, dass die graue Substanz an der Oberfläche des Gehirns für das Denken verantwortlich ist. Daher erhöhen größere Oberflächenbereiche die Verarbeitungsleistung des Gehirns.

Wie kann ich das Tetrapus-Gehirn kleiner als das eines Menschen machen, ohne die neurale Kapazität zu opfern?

Erhöhen Sie das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen des Tetrapi-Gehirns, damit es größer ist als bei Menschen.

Die Gehirngröße ist kein direktes Maß für "Intelligenz" nach welcher Metrik Sie es auch immer gewählt haben, sonst wären Elefanten viel intelligenter als wir (ganz zu schweigen von Walen).

Ein besseres, wenn auch nicht sehr zuverlässiges Kriterium ist der "Enzephalisierungsfaktor", der die Größe des Gehirns im Verhältnis zur Körpermasse darstellt. Der Grund dafür ist, dass ein großer Teil des Gehirns für die „normale Körpererhaltung“ verwendet wird und nur die „überschüssige Gehirnmasse“ für „besondere Funktionen“ verwendet wird.

Intelligenz ist nur eine der vielen Funktionen, die im Gehirn „implementiert“ werden; Ein weiteres Beispiel ist das Sonar von Delphinen und Fledermäusen, das für ihre "unnormal großen" Gehirne verantwortlich ist.

Sie können einen empfindungsfähigen Tetrapoden "nur" haben, indem Sie seine (oder sollte "seine"?) Körpergröße reduzieren, um sie an die reduzierte Gehirngröße anzupassen (dh: den Enzephalisierungsfaktor beibehalten).