@ 2018.01.29 , 11:00
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意识可能是熵的副产物

意识可能是熵的副产物
Credit: 锐景创意

意识是人类的关键部分。意识来自哪里?我们为什么有意识?几千年来,人们始终没弄明白这些问题。

如今,法国和加拿大的研究人员进行了一项新研究,并提出一种新的可能性:意识是大脑在最大化信息量的过程中的自然产物——换句话说,意识是大脑熵增过程的副产物。

科学家用熵来描述系统的混乱程度,熵增定律指的是孤立系统会自发地从有序变成无序。宇宙大爆炸后,宇宙逐渐从低熵态变成高熵态。热力学第二定律(即熵增定律)还可以解释时间为何只能朝一个方向流动。

这回,多伦多大学和巴黎第五大学的研究人员决定从这条思路出发,探索大脑的连接——当我们产生意识时,大脑的连接方式是否存在某种模式?他们招募了9个人,其中7人患癫痫症。他们利用统计力学,建立他们的大脑神经网络模型。其中,他们主要关注神经元的同步性,以此来判断大脑细胞是否彼此连接。

首先,他们比较了实验对象的清醒状态和睡眠状态的大脑连接模式。其次,他们比较了5名癫痫患者的发病状态和正常状态的连接模式——正常状态下,大脑更“警觉”。结果发现,在正常的清醒状态下,大脑神经网络呈现出最大数量的可能的“组态相互作用”,代表着最高的熵值。也就是说,当实验对象处于“全意识”状态时,大脑呈现出更高的熵态。

于是,研究人员认为,意识可能只是大脑系统在最大化信息交流量的过程中产生的副产物。

不过,该研究也存在很大的局限性。它的样本太小,而且其中绝大部分都是癫痫患者。物理学家Peter McClintock认为,实验结果虽有趣,但却需要在更多人身上进行重复实验,同时也需要探究其它状态下的大脑连接模式,如麻醉状态。

接下来,研究团队打算测量不同大脑区域的热力学状态,看看实验结果究竟能否用熵态解释,抑或是其它类型的组织。此外,他们还打算将实验拓展到普通的认知行为——举例而言,当实验对象专心思考某项认知任务时,神经组织会发生什么变化?

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。
原作者:FIONA MACDONALD


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TOTAL COMMENTS: 39+1

  1. MrHsue
    @3 weeks ago
    3690296

    大脑又在自说自话了

  2. 3690299

    天啊,为什么我要知道“熵”这个东西的存在啊。

  3. 游客
    @3 weeks ago
    3690304

    用白话说就是“意识只是一种错觉”

  4. 嘴里伴着翔
    @3 weeks ago
    3690308

    看了以后感觉脑袋的熵值又增加了,早晚会炸吧。。。

  5. 3690320

    以前叫意识,现在叫熵增,是这意思吧

  6. 程序员
    @3 weeks ago
    3690391

    那这意思,宇宙发展到最后会出现一个超级智慧么

  7. 朝鲜央行行长
    @3 weeks ago
    3690392

    作者 怕是不知道信息论

  8. 3690397

    一眼看成负熵

  9. 地瓜
    @3 weeks ago
    3690401

    这是证明了物质第一性?

  10. bobobozi
    @3 weeks ago
    3690405

    震惊!国外研究人员竟趁机对7名癫痫患者作出这样的人体试验!实验结果惊呆了!

  11. 第九课
    @3 weeks ago
    3690415

    将表象强行论证成本质,可笑

  12. 3690419

    某某是熵的副产物这句话挺没意思的,什么东西不能说是熵的副产物

  13. 3690430

    所有事情发展和时间有关,不代表时间是所有事情的原因.

  14. 走路
    @3 weeks ago
    3690431

    我有一个脑洞。
    如果把地球比作一个脑细胞,地球上的动物是脑细胞的神经。
    那么宇宙就有两个真相。
    一个是宇宙就是大脑,其他脑细胞都已经死亡,地球是仅存的一个自给自足的细胞,但也快要死亡。
    另一个真相,可能是地球人冲出地球,殖民其他星球,最终遍布宇宙,达到宇宙这个大脑觉醒他的意识。

  15. 路YY图
    @3 weeks ago
    3690437

    那这意思,宇宙发展到最后会出现一个超级智慧么
    这个思路不错。熵最大,智慧最顶级,知晓一切,但已经没有意义,熵不能再增加,只能重启宇宙。

  16. 乘着风
    @3 weeks ago
    3690443

    什么时候把可能两个字去掉再说吧

  17. 躁郁狂
    @3 weeks ago
    3690446

    熵这个词已经成了玄学

  18. 3690467

    我看个煎蛋,需要学这么多?

  19. 帮主
    @3 weeks ago
    3690475

    宇宙的演化,无非就是在、由物质构成的熵、和、由能量构成的熵、两点之间构成的线段上、来回移动的过程而已。
    换个说法吧:
    物质构成的熵A,由能量构成的熵B,A和B构成一个线段,宇宙的演化过程,就是在这两点之间来回运动的过程。

  20. 杀手熊
    @3 weeks ago
    3690516

    圆 环 之 理

  21. Seraph
    @3 weeks ago
    3690518

    千年前佛就说过非我,我本来就是不存在的……

  22. 释迦牟尼太郎
    @3 weeks ago
    3690544

    所以熵是什么?我搜索过看了也不知道是什么,虽然在某些科幻小说里见到过,然而至今不知道是什么鬼

  23. Wiliam
    @3 weeks ago
    3690588

    人脑里有那么多细胞,如果现在诞生的意识其实只是其中某个细胞的意识呢?这样想想,精神分裂什么的,说不定是因为现有意识的细胞刚好死掉了,换了另外一个上场,梦境也是这样。

  24. 没见过
    @3 weeks ago
    3690607

    智熵?

  25. 3690622

    what? 这研究什么逻辑?全意识状态熵增,所以熵增导致意识?难道不是仅说明了熵增是意识提升的现象之一?

  26. 3690659

    迟早热寂的啦

  27. 3690695

    感觉器官输入到大脑的电信号通过化学和生物过程构建了一套现实世界的映射,大脑再根据身体的底层需求来参与映射的演化,演化的结果再驱动人的行为。简单说,就是大脑把现实世界映射在自体做了一个或多个预算,然后身体选择其中一个来执行,整个过程的残留就是意识,意识一定是发生在行为之后的,所以说人本质上是没有自主意识的。

  28. 3690696

    熵字是个框,啥都往里装。

  29. 我的ID太长了
    @3 weeks ago
    3690702

    弄不好现在是在做梦,而某一个曾经做过的梦才是现实……

  30. 3690730

    这也可能解释为什么人脑利用率的问题吧,挺好

  31. wing2aska
    @3 weeks ago
    3690758

    这个研究,貌似没有透过现象探讨本质,而是把现象直接看为本质了?

  32. 二是我二
    @3 weeks ago
    3691083

    楼上大神们侃侃而谈,有没有人和我一样不认识这个字的“火商”?

  33. 脑子坏掉了
    @3 weeks ago
    3691172

    @嘴里伴着翔:
    不,当你接受新的信息,说明你的大脑的熵减小了。但熵增是必然的,所以你的大脑爆炸的可能性提高了

  34. 鸡仔
    @3 weeks ago
    3691344

    熵增不就是燃烧消耗么

  35. 小时了了
    @3 weeks ago
    3691403

    难道不应该反过来???

  36. gorgeous
    @3 weeks ago
    3691773

    基本释义
    1.物理学上指热能除以温度所得的商,标志热量转化为功的程度。
    2.科学技术上泛指某些物质系统状态的一种量(liàng)度,某些物质系统状态可能出现的程度。亦被社会科学用以借喻人类社会某些状态的程度。
    详细释义
    〈名〉
    物理名词,用温度除热量所得的商,标志热量转化为功的程度
    百科释义
    报错
    熵,热力学中表征物质状态的参量之一,用符号S表示,其物理意义是体系混乱程度的度量。查看百科
    注:百科释义来自于百度百科,由网友自行编辑。
    英文翻译
    entropy (physics)

  37. 我解我题
    @3 weeks ago
    3691963

    这篇文章说什么呢?

  38. 瞳酱prpr
    @3 weeks ago
    3692331

    脑子的主要目标不是产生意识,大脑神经网络呈现出最大数量的可能的“组态相互作用”,最大化神经细胞之间的信息交流时,这个网络显现出了一种可以称为”意识”的现象。而当这个网络的”熵”减少, 可用网络增加(这部分网络停工了,整个网络的吞吐量开始下降,对应于前者全负荷运行时没有多余的可用网络,熵最大),”意识”这个现象就开始逐渐稀薄。

  39. bbDoge
    @3 weeks ago
    3693766

    恶灵…恶灵附身?

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