То, что мозг человека состоит из того же “звездного материала”, что и Вселенная, впечатляет, но это не единственное, что их объединяет.
Как и Вселенная, наш мозг может быть запрограммирован на максимальный беспорядок – подобно принципу энтропии – и наше сознание может быть просто побочным эффектом этого, говорится в статье.
Поиски понимания человеческого сознания – нашей способности осознавать себя и окружающую действительность – продолжаются уже много столетий. Несмотря на то, что сознание является важнейшей частью человеческого бытия, исследователи до сих пор пытаются понять, откуда оно берется, когда возникает и почему мы им обладаем.
В исследовании, проведенном под руководством ученых из Франции и Канады, выдвигается новая вероятность: что если сознание возникает естественным образом в результате того, что наш мозг максимально увеличивает свою информационную насыщенность? Другими словами, что если сознание – это побочный эффект движения нашего мозга к состоянию энтропии?
Энтропия – это, по сути, термин, используемый для описания перехода системы от порядка к хаосу. Представьте себе яйцо: когда оно целое и аккуратно разделено внутри на желток и белок, оно обладает низкой энтропией, но когда вы кидаете его об стену и разбиваете, оно уже обладает высокой энтропией – это самый неупорядоченный вариант, который только может быть.
Именно это, по мнению многих физиков, происходит с нашей Вселенной. После Большого взрыва Вселенная постепенно переходила из состояния низкой энтропии в состояние высокой энтропии, а поскольку второй закон термодинамики гласит, что энтропия в системе может только возрастать, это может объяснить, почему стрела времени всегда движется только вперед.
Поэтому исследователи решили применить тот же подход к связям в нашем мозге и выяснить, не проявляются ли какие-либо закономерности в том, как они упорядочивают себя в сознании.
Для этого группа специалистов из Университета Торонто и Университета Париж-Декарт использовала теорию вероятностей, называемую статистической механикой, для моделирования сетей нейронов в мозге девяти человек, в том числе семи, страдающих эпилепсией.
В частности, они изучали синхронизацию нейронов – колебания нейронов в фазе друг с другом – чтобы понять, связаны ли клетки мозга между собой или нет.
Исследователи изучили два набора данных: сначала они сравнили паттерны связи, когда участники спали и бодрствовали, а затем посмотрели на разницу, когда у пяти пациентов с эпилепсией были приступы, и когда их мозг находился в нормальном, “бодрствующем” состоянии.
В обеих ситуациях наблюдалась одна и та же тенденция – мозг участников демонстрировал более высокую энтропию, когда находился в полностью сознательном состоянии.
“Мы обнаружили удивительно простой результат: нормальное состояние бодрствования характеризуется наибольшим числом возможных конфигураций взаимодействий между мозговыми сетями, что соответствует наивысшим значениям энтропии”, – пишет группа исследователей.
Это позволило исследователям утверждать, что сознание может быть просто “эмерджентным свойством” системы, которая пытается максимизировать обмен информацией.
Прежде чем радоваться новому прорыву, отметим, что у этой работы есть ряд серьезных ограничений – прежде всего, малый размер выборки. Трудно выявить какие-либо убедительные тенденции на основе данных всего девяти человек, тем более что мозг каждого из них реагировал на различные состояния по-разному. Кроме того, на данном этапе это всего лишь предположения.
Физик Питер Макклинток из Ланкастерского университета (Великобритания), который не принимал участия в исследовании, сказал тогда Эдвину Картлиджу в журнале Physics World, что результаты “конечно же интригуют”, но их необходимо повторить на большем количестве испытуемых, включая эксперименты с другими состояниями мозга, например, когда пациент находится под наркозом.
В любом случае данная работа является хорошей отправной точкой для дальнейших исследований и намекает на возможную новую гипотезу о том, почему наш мозг склонен к сознанию.
Мы только начинаем понимать, как организация мозга может влиять на наше сознание, плюс это довольно захватывающая кроличья нора, в которую можно провалиться. Вдобавок ко всему, это приятное напоминание о том, что все мы связаны между собой законами, управляющими Вселенной.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review E.
Читайте также: Искусственное сознание – это скучно