一、信息处理相关极限
（一）运算速度极限
大脑是一个超级复杂的并行运算系统。从微观层面看，每个脑细胞就如同一个小型处理器，人脑约有860亿 - 1000亿个神经元 。神经元之间通过突触进行信息传递，每个突触上存在大量蛋白质，这些蛋白质之间的距离仅有几纳米，电流在这样的距离上一秒可运行几千亿次。有研究推测，人脑运算速度的数量级大约在1后面跟27个零到30个零 。相比之下，目前最快的超级计算机，如中国的“天河二号”，以峰值计算速度每秒549亿亿次、持续计算速度每秒339亿亿次双精度浮点运算，和人脑运算速度相比，差距巨大。然而，大脑的运算并非单纯的数字计算，还涉及到对各种复杂信息的综合处理、模式识别等，这使得大脑的运算速度在处理实际问题时表现出独特的优势，但也难以用传统的计算方式去精确衡量其极限。
（二）信息传递速度极限
神经元之间通过电信号和化学信号传递信息。电信号在神经元轴突上的传导速度因轴突是否有髓鞘而有所不同。有髓鞘的轴突，电信号传导速度可达到每秒100米以上，而无髓鞘的轴突传导速度相对较慢，每秒可能只有1米左右 。化学信号在突触间传递时，从突触前膜释放神经递质，到神经递质作用于突触后膜产生电位变化，这个过程大约需要03 - 05毫秒 。但大脑中存在极其复杂的神经网络，信号在不同神经元之间传递时还会受到多种因素的影响，如神经元的连接方式、神经递质的种类和浓度等。理论上，大脑信息传递速度的极限受到神经元结构和神经递质特性等限制，但在实际的生理活动中，大脑通过复杂的神经回路和调节机制，尽可能优化信息传递速度，以满足机体快速反应和处理信息的需求。
（三）信息处理带宽极限
大脑每时每刻都在接收来自身体各感官的海量信息，包括视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等。然而，大脑真正能够处理的信息只是其中一小部分。研究表明，人体5种感觉器官不断接受的信息中，仅有1的信息经过大脑处理，其余99均被筛去 。这意味着大脑存在一定的信息处理带宽限制。以视觉信息为例，眼睛每秒能捕捉到大量的图像细节，但大脑并不能