خودآگاهی نتیجه‌ وجود آنتروپی و حرکت به‌سوی بی‌ نظمی درون مغز انسان هست – آینده سازان




۲۳ام بهمن ۱۳۹۶ فیزیک

دانشمندان درون حال بررسی ایده‌ای هستند مبنی بر اینکه شاید خودآگاهی ما یکی از نتایج آنتروپی درون مغز باشد.

مغز انسان‌ها از همان موادی تشکیل شده هست که جهان ما و به‌تعبیری ستاره‌ها و کهکشان‌ها را شکل می‌دهند. این گزاره را احتمالا بیشتر ما می‌دانیم و درون اینجا خواستیم با اشاره به اين، به یکی از نقل قول‌های کارل سیگن فقید گریزی بزنیم. با این حال پژوهش‌ها نشان می‌دهند که این موضوع تنها اشتراک میان مغز ما با کائنات نیست.

ممکن هست مغز ما هم مانند، جهان طوری نرم افزار‌ریزی شده باشد که بی‌نظمی را به اوج برساند (شبیه‌به اصل آنتروپی) و هوشیاری (ضمیر خودآگاه) ما می‌تواند تنها یک اثر جانبی اين باشد. تلاش برای درک هوشیاری انسان (توانایی ما برای آگاهی‌ از خود و محیط اطرافمان) قرن‌ها هست که ادامه دارد. اگرچه آگاهی انسان بخشی حیاتی از وجود انسان هست، ولی پژوهشگران هنوز دقیقا نمی‌دانند که این آگاهی از کجا می‌آید و چرا ما آگاهی داریم.

مقاله‌ی مرتبط:

ولی درون مطالعه‌ای که توسط پژوهشگران کشورهای فرانسه و کانادا انجام گرفت، احتمال جدیدی مطرح شده هست: اگر افزایش طبیعی آگاهی ما، نتیجه‌ی به‌‌ حداکثر رساندن محتویات اطلاعاتی توسط مغز باشد، چه اتفاقی می‌افتد؟ به‌عبارت دیگر شاید آگاهی ما اثر جانبی حرکت مغز به‌ سوی حالت آنتروپی هست.

آنتروپی اساسا اصطلاحی هست که برای توصیف پیشرفت یک سیستم از نظم به بی‌نظمی مورد دسترس قرار می‌گیرد. یک تخم‌مرغ را تصور کنید؛ وقتی سفید و زرده ازهم جدا هستند مقدار آنتروپی پایین هست؛ ولی وقتی اين‌ها را مخلوط کنیم، مقدار آنتروپی بالا می‌رود؛ یا به‌عبارت دیگر به بیشترین حالت بی‌نظمی خود می‌رسد.

مغز

این همان چیزی هست که بسیاری‌ از فیزیکدانان معتقدند درون جهان ما رخ می‌دهد. بعد از انفجار بزرگ، جهان رفته‌رفته از حالت آنتروپی پایین به‌سوی آنتروپی بالا حرکت کرده هست و چون طبق قانون دوم ترمودینامیک آنتروپی تنها داخل یک سیستم می‌تواند افزایش یابد، می‌توان توضیح داد که چرا زمان تنها به‌ سمت جلو حرکت می‌کند.

با دقت‌ به این نتیجه‌گیری‌ها، پژوهشگران تصمیم گرفتند همین طرز تفکر را روی ارتباطات مغز پیاده کنند و بررسی کنند که آیا می‌توانند الگویی ارائه دهند که موقع هوشیار بودن ما به این بی‌نظمی و حالات، نظم دهند یا خیر.

به‌همین منظور، تیمی از دانشگاه تورنتو و دانشگاه دکارت پاریس، از نوعی نظریه‌ی احتمال به‌ نام مکانیک آماری برای مد‌سازی شبکه‌های نورونی درون مغز ۹ نفر (۷ نفر از این ۹ نفر، بیماری صرع داشتند) دسترس کرد.

اين‌ها به‌طور ویژه هماهنگ‌سازی نورون‌ها (بررسی اینکه آیا نورون‌ها با یکدیگر نوسان دارند یا خیر) را مورد بررسی قرار دادند تا بفهمند که آیا سلول‌های مغز با هم ارتباط دارند یا خیر.

اين‌ها دو مجموعه‌‌ی داده را بررسی کردند: ابتدا ارتباط الگوها را موقع خواب‌ و بیداری افراد مقایسه کردند؛ سپس به‌ بررسی تفاوت بین موقع تشنج ۵ نفر از بیماران صرعی با هنگامی که مغز اين‌ها درون حالت عادی (حالت هوشیار) بود، پرداختند. پژوهشگران درون هر دوی این شرایط ، حالت یکسانی را مشاهده کردند: مغز افراد درون‌حالت کاملا هوشیار، بیشترین آنتروپی را داشت. این گروه چنین نوشته‌اند:

ما نتیجه‌ی ساده و درون عین‌ حال شگفت‌انگیزی به‌دست آوردیم: حالت بیداری عادی، بیشترین تعداد تعامل ممکن درون شبکه‌های مغز را دارد که این نشان‌دهنده بالاترین مقدار آنتروپی هست.

پژوهشگران مدعی شدند که هوشیاری می‌تواند یک ظهوریافتگی سیستمی باشد و سعی درون به‌ حداکثر رساندن تبادل اطلاعات دارد. ولي این کار محدودیت‌های بزرگی نیز دارد؛ ازجمله اینکه اندازه‌ی نمونه‌ی اين کوچک هست. نتیجه‌گیری اين‌ هم تنها با بررسی مغز ۹ نفر، بسیار سخت هست؛ به‌ویژه وقتی‌که مغز هر شخصی درون واکنش به حالات متنوع کمی با بقیه تفاوت دارد.

منبع خودآگاهی 1

پیتر مک‌کلینتوک، فیزیکدانی از دانشگاه لنکستر انگلستان که عضو این تیم پژوهشی نبود، به ادوین کارتلیج درون فیزیک‌ورلد اعلام کرد که نتایج اخیر جذاب هستند؛ ولی پژوهش باید بار دیگر و با موضوعات بیشتری انجام شود؛ آزمایش‌ها باید درون حالات مختلف دیگری از مغز انجام شوند، مثل حالت مغز بیماران بیهوش.

ولی موضوع مشخص این هست که این مطالعه نقطه‌ی آغاز خوبی برای پژوهش‌های بعدی هست و به‌ نکاتی از فرضیه‌های محتمل جدید درون مورد اینکه چرا مغز ما به هوشیار بودن تمایل دارد اشاره می‌کند. این تیم اکنون قصد دارد با اندازه‌گیری حالت ترمودینامیک بخش‌های مختلف، بفهمد که آیا اتفاقاتی که درون مغز می‌افتد واقعا تعریفی از آنتروپی هست یا نوعی دیگر از حالت سازماندهی هست و با آنتروپی فرق دارد.

این تیم همچنین می‌خواهد آزمایش‌های خود را به رفتار شناختی عمومی بسط دهد؛ به‌عنوان مثال ببیند که چگونه سازماندهی‌های نورونی افراد، موقع تمرکز اين‌ها روی یک کار و موقع حواس‌پرسی اين‌ها، تغییر می‌کند.

ما تنها درآغاز راه درک چگونگی اثر گذاشتن سازماندهی مغز بر هوشیاری هستیم؛ ولی این موضوع درون حدی جذاب هست که هرکسی را به‌ خودش جذب کند. لازم هست یادآوری کنیم که تمامي‌ی ما با قوانین هدایت‌کننده‌ی جهان به‌هم مرتبط هستیم.


مطالب پیشنهادی