Naukowcy od wielu lat próbują zrozumieć, skąd wzięła się nasza zdolność do bycia świadomym siebie oraz otoczenia. Jest to w końcu jeden z najważniejszych elementów człowieczeństwa. W 2016 roku naukowcy z Francji i Kanady postanowili jeszcze raz zgłębić ten temat. Badacze chcieli sprawdzić, czy świadomość może pojawić się w momencie, gdy dojdzie do zmaksymalizowania zawartości informacyjnej w ludzkim mózgu.
Mózgiem i wszechświatem rządzą te same prawa
Okazuje się, że nasze mózgi mają tendencję do zmierzania w stronę stanu entropii, czyli do tworzenia skomplikowanych i chaotycznych wzorców aktywności. W kontekście neurologii i psychologii, entropia odnosi się do stopnia złożoności i nieprzewidywalności aktywności mózgowej. Zdaniem wielu fizyków taką samą tendencję ma wszechświat. Po Wielkim Wybuchu kosmos stopniowo przechodził ze stanu niskiej entropii do wysokiej. Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, entropia w układzie może tylko rosnąć. Z tego względu wszechświat staje się coraz bardziej nieuporządkowany.
Naukowcy z Uniwersytetu w Toronto i Uniwersytetu Kartezjusza w Paryżu postanowili odnieść to założenie do połączeń w ludzkim mózgu. W badaniach wykorzystali teorię prawdopodobieństwa zwaną mechaniką statystyczną. Dzięki niej byli w stanie przeprowadzić modelowanie sieci neuronów w mózgach 9 osób, z czego 7 było chorych na padaczkę. Naukowcy skupili się głównie na tym w jaki sposób synchronizują się neurony i czy komórki mózgowe są ze sobą powiązane.
Intrygujące odkrycia naukowców
Badacze porównali wzorce łączności podczas snu i w ciągu dnia. Sprawdzili także co dzieje się w mózgu w momencie napadów padaczkowych i porównali to z normalnym stanem. Okazało się, że gdy uczestnicy byli w stanie pełnej świadomości, ich mózgi wykazywały wyższą entropię. Oznacza to, że zachodziła w nich największa liczba interakcji między sieciami neuronów. Na tej podstawie naukowcy wysnuli wniosek, że świadomość pojawia się w momencie, gdy mózg dąży do zmaksymalizowania wymiany informacji.
Wyższa entropia może być związana z pewnymi stanami umysłowymi, takimi jak kreatywność i zdolność do przetwarzania informacji. W tych momentach mózg staje się bardziej elastyczny i zdolny do adaptacji do nowych sytuacji. Może to być korzystne w nieprzewidywalnych lub dynamicznie zmieniających się środowiskach. Niższa entropia pojawia się z kolei w momencie skupienia lub medytacji.
Warto zaznaczyć, że przeprowadzone badania mają sporo ograniczeń. Przede wszystkim zostały przeprowadzone na małej próbie. Mimo to naukowcy uznali wyniki za intrygujące i stwierdzili, że trzeba powtórzyć testy na większej liczbie osób. Konieczne jest też przeprowadzenie badań podczas innych stanów mózgu, np. w trakcie znieczulenia pacjenta. Jest to jednak dobry punkt wyjścia dla dalszych analiz. Już wkrótce może pojawić się nowa hipoteza, wyjaśniająca dlaczego nasze mózgi są skłonne do bycia świadomymi.
