研究表明，人類意識可能是熵的副作用

令人印象深刻的是，我們的人類大腦是由相同的”明星的東西“構(gòu)成了宇宙，但2016年發(fā)表的一項瘋狂研究表明，這可能不是兩者唯一的共同點。

就像宇宙一樣，我們的大腦可能被編程為最大化無序 - 類似于熵– 和我們的意識可能只是一個副作用，論文建議。

追求了解人類意識我們意識到自己和周圍環(huán)境的能力已經(jīng)持續(xù)了幾個世紀。盡管意識是人類的重要組成部分，但研究人員仍在努力解決它來自哪里,何時啟動和為什么我們有它。

但是2016年研究由法國和加拿大的研究人員領(lǐng)導的，提出了一種新的可能性：如果我們的大腦最大化其信息內(nèi)容而導致意識自然產(chǎn)生怎么辦？換句話說，如果意識是我們大腦走向熵狀態(tài)的副作用呢？

熵基本上是用來描述系統(tǒng)從有序到無序的進展的術(shù)語。想象一個雞蛋：當它完全分離成蛋黃和蛋白時，它的熵很低，但當你把它炒熟時，它有很高的熵——這是最無序的。

這是許多物理學家認為的發(fā)生在我們的宇宙中.之后大爆炸，宇宙已經(jīng)逐漸從低熵狀態(tài)走向高熵狀態(tài)，并且由于第二定律熱力學狀態(tài)熵只能在系統(tǒng)中增加，它可以解釋為什么時間之箭只會向前移動.

因此，研究人員決定將同樣的想法應用于我們大腦中的連接，并調(diào)查它們在我們清醒時選擇排序的方式是否表現(xiàn)出任何模式。

為此，多倫多大學和巴黎笛卡爾大學的一個團隊使用了一種概率論，稱為統(tǒng)計力學對九個人大腦中的神經(jīng)元網(wǎng)絡進行建模 - 其中包括七名患有癲癇的人。

具體來說，他們正在研究神經(jīng)元的同步 - 神經(jīng)元是否彼此相位振蕩 - 以確定腦細胞是否相互連接。

他們查看了兩個數(shù)據(jù)集：首先，他們比較了參與者睡著和醒著時的連接模式;然后他們觀察了五名癲癇患者癲癇發(fā)作時的差異，以及他們的大腦何時處于正常的“警覺”狀態(tài)。

在這兩種情況下，他們都看到了相同的趨勢 - 參與者的大腦在完全清醒狀態(tài)下表現(xiàn)出更高的熵。

“我們發(fā)現(xiàn)了一個令人驚訝的簡單結(jié)果：正常的清醒狀態(tài)的特征是大腦網(wǎng)絡之間相互作用的最大可能配置，代表最高的熵值。團隊寫道。

這導致研究人員認為意識可能只是一種”緊急屬性“的系統(tǒng)試圖最大化信息交換。

在我們過于得意忘形之前，這項工作有一些很大的局限性 - 主要是樣本量小。很難從九個人身上發(fā)現(xiàn)任何結(jié)論性的趨勢，特別是因為每個人的大腦對不同狀態(tài)的反應略有不同。在這個階段，也大多只是猜測。

來自英國蘭開斯特大學的物理學家彼得·麥克林托克（Peter McClintock）沒有參與這項研究，告訴埃德溫·卡特里奇在物理世界當時的結(jié)果“很有趣”，但需要在更多的受試者中復制，包括其他大腦狀態(tài)下的實驗，例如在患者麻醉期間。

但這項研究是進一步研究的良好起點，并暗示了一個可能的新假設，為什么我們的大腦傾向于有意識。

我們才剛剛開始了解大腦的組織如何影響我們的意識，但這是一個非常迷人的兔子洞。一個很好的提醒，我們都通過支配宇宙的法則.

該研究發(fā)表于物理評論 E.

本文最初發(fā)表于2018年1月。

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