研究表明，人类意识可能是熵的副作用

令人印象深刻的是，我们的人类大脑是由相同的”明星的东西“构成了宇宙，但2016年发表的一项疯狂研究表明，这可能不是两者唯一的共同点。

就像宇宙一样，我们的大脑可能被编程为最大化无序 - 类似于熵– 和我们的意识可能只是一个副作用，论文建议。

追求了解人类意识我们意识到自己和周围环境的能力已经持续了几个世纪。尽管意识是人类的重要组成部分，但研究人员仍在努力解决它来自哪里,何时启动和为什么我们有它。

但是2016年研究由法国和加拿大的研究人员领导的，提出了一种新的可能性：如果我们的大脑最大化其信息内容而导致意识自然产生怎么办？换句话说，如果意识是我们大脑走向熵状态的副作用呢？

熵基本上是用来描述系统从有序到无序的进展的术语。想象一个鸡蛋：当它完全分离成蛋黄和蛋白时，它的熵很低，但当你把它炒熟时，它有很高的熵——这是最无序的。

这是许多物理学家认为的发生在我们的宇宙中.之后大爆炸，宇宙已经逐渐从低熵状态走向高熵状态，并且由于第二定律热力学状态熵只能在系统中增加，它可以解释为什么时间之箭只会向前移动.

因此，研究人员决定将同样的想法应用于我们大脑中的连接，并调查它们在我们清醒时选择排序的方式是否表现出任何模式。

为此，多伦多大学和巴黎笛卡尔大学的一个团队使用了一种概率论，称为统计力学对九个人大脑中的神经元网络进行建模 - 其中包括七名患有癫痫的人。

具体来说，他们正在研究神经元的同步 - 神经元是否彼此相位振荡 - 以确定脑细胞是否相互连接。

他们查看了两个数据集：首先，他们比较了参与者睡着和醒着时的连接模式;然后他们观察了五名癫痫患者癫痫发作时的差异，以及他们的大脑何时处于正常的“警觉”状态。

在这两种情况下，他们都看到了相同的趋势 - 参与者的大脑在完全清醒状态下表现出更高的熵。

“我们发现了一个令人惊讶的简单结果：正常的清醒状态的特征是大脑网络之间相互作用的最大可能配置，代表最高的熵值。团队写道。

这导致研究人员认为意识可能只是一种”紧急属性“的系统试图最大化信息交换。

在我们过于得意忘形之前，这项工作有一些很大的局限性 - 主要是样本量小。很难从九个人身上发现任何结论性的趋势，特别是因为每个人的大脑对不同状态的反应略有不同。在这个阶段，也大多只是猜测。

来自英国兰开斯特大学的物理学家彼得·麦克林托克（Peter McClintock）没有参与这项研究，告诉埃德温·卡特里奇在物理世界当时的结果“很有趣”，但需要在更多的受试者中复制，包括其他大脑状态下的实验，例如在患者麻醉期间。

但这项研究是进一步研究的良好起点，并暗示了一个可能的新假设，为什么我们的大脑倾向于有意识。

我们才刚刚开始了解大脑的组织如何影响我们的意识，但这是一个非常迷人的兔子洞。一个很好的提醒，我们都通过支配宇宙的法则.

该研究发表于物理评论 E.

本文最初发表于2018年1月。

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