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“構成了宇宙，但2016年發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境的能力已經持續了幾個世紀。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容而導致意識自然產生怎么辦？換句話說，如果意識是我們大腦走向熵狀態的副作用呢？

熵基本上是用來描述系統從有序到無序的進展的術語。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生在我們的宇宙中.之后大爆炸，宇宙已經逐漸從低熵狀態走向高熵狀態，并且由于第二定律熱力學狀態熵只能在系統中增加，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，并調查它們在我們清醒時選擇排序的方式是否表現出任何模式。

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，稱為統計力學對九個人大腦中的神經元網絡進行建模 - 其中包括七名患有癲癇的人。

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

他們查看了兩個數據集：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作時的差異，以及他們的大腦何時處于正常的“警覺”狀態。

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下表現出更高的熵。

“我們發現了一個令人驚訝的簡單結果：正常的清醒狀態的特征是大腦網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現任何結論性的趨勢，特別是因為每個人的大腦對不同狀態的反應略有不同。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.

該研究發表于物理評論 E.

本文最初發表于2018年1月。

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