RW Space

То, что наш человеческий мозг состоит из того же «звездного вещества», из которого состоит Вселенная, впечатляет, но дикое исследование, опубликованное еще в 2016 году, предполагает, что это, возможно, не единственное, что у них общего.

p>

Как и Вселенная, наш мозг может быть запрограммирован на максимизацию беспорядка (аналогично принципу энтропии), а наше сознание может быть просто побочным эффектом, предполагает статья.

В поисках понять человеческое сознание – нашу способность осознавать себя и свое окружение – развивалось на протяжении веков. Хотя сознание является важнейшей частью человеческого существования, исследователи до сих пор не могут понять, откуда оно берется, когда возникает и почему оно у нас есть.

Но исследование 2016 года, проведенное исследователями из Франции и Канады, выдвигает новую возможность: что, если сознание возникает естественным образом в результате того, что наш мозг максимизирует свое информационное содержание? Другими словами, что, если сознание — это побочный эффект перехода нашего мозга в состояние энтропии?

Энтропия — это, по сути, термин, используемый для описания перехода системы от порядка к беспорядку. Представьте себе яйцо: когда оно полностью разделено на желток и белок, оно имеет низкую энтропию, но когда вы его перемешиваете, оно имеет высокую энтропию — это самый беспорядочный вид, какой только может быть.

Это то, что говорят многие физики. Поверьте, что происходит с нашей Вселенной. После Большого взрыва Вселенная постепенно переходила от состояния низкой энтропии к высокой энтропии, и поскольку второй закон термодинамики утверждает, что энтропия в системе может только возрастать, это могло бы объяснить, почему стрела времени всегда движется только вперед. .

Поэтому исследователи решили применить тот же подход к связям в нашем мозгу и выяснить, проявляют ли они какие-либо закономерности в том, как они предпочитают упорядочивать себя, пока мы в сознании.

Для этого команда из Университета Торонто и Парижского университета Декарта использовала теорию вероятностей, называемую статистической механикой, для моделирования сетей нейронов в мозгу девяти человек, в том числе семи, страдающих эпилепсией.

В частности, , они изучали синхронизацию нейронов – колеблются ли нейроны в фазе друг с другом – чтобы выяснить, связаны ли клетки мозга или нет.

Они изучили два набора данных: сначала они сравнили модели связности, когда участники спали и бодрствовали; а затем они посмотрели на разницу, когда у пяти пациентов с эпилепсией были припадки, и когда их мозг находился в нормальном, «тревожном» состоянии.

В обеих ситуациях они увидели одну и ту же тенденцию – участники ‘ мозг демонстрировал более высокую энтропию в полностью сознательном состоянии.

«Мы обнаруживаем удивительно простой результат: нормальные состояния бодрствования характеризуются наибольшим количеством возможных конфигураций взаимодействий между сетями мозга, представляющими самые высокие значения энтропии, «, — написала команда.

Это заставило исследователей утверждать, что сознание может быть просто «возникающим свойством» системы, которая пытается максимизировать обмен информацией.

Пока мы не слишком увлеклись. Да, у этой работы есть некоторые большие ограничения – в первую очередь небольшой размер выборки. Трудно выявить какие-либо убедительные тенденции всего лишь у девяти человек, особенно потому, что мозг каждого человека немного по-разному реагировал на различные состояния. На данном этапе это всего лишь предположения.

Физик Питер МакКлинток из Ланкастерского университета в Великобритании, который не принимал участия в исследовании, рассказал Эдвину Картлиджу в Physics World в то время результаты были «интригующими», но их необходимо было воспроизвести на большем количестве субъектов, включая эксперименты в других состояниях мозга, например, когда пациенты находятся под анестезией.

Но исследование представляет собой хорошая отправная точка для дальнейших исследований и намекает на возможную новую гипотезу о том, почему наш мозг имеет тенденцию быть сознательным.

Мы только начинаем понимать, как организация мозга может влиять на наше сознание, но это довольно увлекательная кроличья нора, в которую можно упасть. И хорошее напоминание о том, что мы все связаны законами, управляющими Вселенной.

Исследование было опубликовано в журнале Physical Review E.

Версия этой статьи была опубликована в журнале Physical Review E.

Версия этой статьи: первоначально опубликовано в январе 2018 года.