研究表明，人类意识可能是熵的副作用

华语天空

令人印象深刻的是，我们人类的大脑是由与宇宙相同的“恒星物质”组成的，但早在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。
这篇论文认为，就像宇宙一样，我们的大脑可能会被编程为最大化无序，类似于熵的原理，而我们的意识可能只是一个副作用。

对人类意识（我们意识到自己和周围环境的能力）的探索已经持续了几个世纪。尽管意识是人类的一个重要组成部分，但研究人员仍在努力研究它从何而来、何时开始，以及我们为什么会有意识。
但2016年由法国和加拿大的研究人员领导的这项研究提出了一种新的可能性：如果意识是我们的大脑最大化其信息内容的结果而自然产生的呢？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过程的术语。想象一个鸡蛋：当它完全分成蛋黄和蛋白时，它的熵很低，但当你把它揉碎时，它的熵很高 —— 这是它能达到的最无序的状态。
这就是许多物理学家认为我们的宇宙正在发生的事情。在大爆炸之后，宇宙逐渐从一个低熵状态转变为一个高熵状态，因为热力学第二定律指出，熵只会在一个系统中增加，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，并调查它们在我们有意识时是否表现出任何模式。
为了做到这一点，来自多伦多大学和巴黎笛卡尔大学的一个团队使用了一种称为“统计力学”的概率论来模拟9个人大脑中的神经元网络，其中包括7名癫痫患者。
具体来说，他们观察的是神经元的同步性，即神经元是否同步振荡，从而弄清楚脑细胞之间是否存在联系。
他们研究了两个数据集：首先，他们比较了参与者在睡眠和清醒时的连接模式；然后，他们观察了5名癫痫患者癫痫发作时的差异，以及他们的大脑处于正常“警觉”状态时的差异。
在这两种情况下，他们都看到了同样的趋势 —— 当参与者处于完全意识状态时，他们的大脑显示出更高的熵。
研究小组写道：“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可能配置数量最多，代表着最高的熵值。”
这导致研究人员认为，意识可能只是一个试图最大化信息交换的系统的“紧急属性”。
但是，这项工作有一些很大的局限性 —— 主要是样本量小。仅仅从9个人身上很难发现任何决定性的趋势，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，它也大多只是猜测。
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，但他表示，研究结果“很有趣”，还需要在更多的实验对象中进行重复，包括在其他大脑状态下进行的实验，比如，病人处于麻醉状态时。
但这项研究是进一步研究的一个很好的起点，并暗示了一个可能的新假设，即为什么我们的大脑倾向于有意识。
实际上，我们才刚刚开始了解大脑的组织可能会如何影响我们的意识，但这是一个非常迷人的兔子洞。这是一个很好的提醒，我们都被支配宇宙的法则联系在一起。
这项研究发表在《物理评论E》上。
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