Studie: Menneskets komplekse bevidsthed følger universets lov om kaos

Den menneskelige bevidsthed – evnen til at være opmærksom på sig selv og sine omgivelser – er en af de sværeste emner at forstå og forklare for den psykologiske videnskab.

Selvom bevidstheden er en helt essentiel del af det at være menneske, er det stadig ikke lykkedes forskere at kortlægge, hvor bevidstheden stammer fra, og hvorfor vi har den.

Et studie under ledelse af forskere fra Frankrig og Canada har forsøgt at blive klogere på mysteriet om bevidstheden.

Hjernen følger måske universets love i forhold til at være programmeret til at maksimere kaos, og bevidstheden er en sideeffekt af dette, konkluderer studiet.

Studiet er publiceret i tidsskriftet Physical Review E.

’Kaosteori’ som forklaring på bevidstheden

Mange fysikere er enige om, at universets udvikling er baseret på ‘entropi’, som beskriver et systems udvikling fra orden til kaos.

Ifølge sciencealert.com kan det sammenlignes med et æg:

• Når ægget er helt, og dets blomme og hvide er adskilt, er entropien lav.
• Men når ægget mixes til røræg, får det høj entropi – det bliver så kaotisk som muligt.

\ Læs mere

Hvornår blev mennesker bevidste?

Forskerne bag det nye studie besluttede at bruge teorien om entropi på den menneskelige bevidsthed, for at se om forbindelserne i vores hjerne følger samme mønster, når vi er bevidste.

Bevidsthed medfører høj grad af entropi

For at finde ud af, om det var tilfældet, brugte forskerne sandsynlighedsteori til at udforme neuronernes – altså hjernecellernes – netværk i ni menneskers hjerner, hvoraf syv led af epilepsi.

Forskerne sammenlignede neuronernes forbindelsesmønstre hos forsøgspersonerne, når de var vågne – altså bevidste – og når de sov.

Dernæst kiggede de på forskellen hos de epilepsiramte, når de havde et anfald, og når deres hjerne var i normal tilstand.

Begge sammenligninger viste samme tendens: Forsøgspersonernes hjerneforbindelser viste en højere grad af entropi, når de var fuldt bevidste.

»Vi fandt et overraskende simpelt resultat: Normale, vågne tilstande er karakteriseret af det største antal mulige konfigurationer af interaktion mellem hjernenetværk, hvilket repræsenterer de højeste niveauer af entropi,« skriver forskerne i det nye studie.

Det får dem til at argumentere for, at bevidsthed er resultatet af et system, som forsøger at maksimere udvekslingen af information.

Dansk professor: Konklusionen holder ikke

Morten Storm Overgaard, som er professor ved Center for Funktionelt Integrativ Neurovidenskab på Aarhus Universitet, er meget kritisk over bevidsthedsstudiets konklusion.

»Det er problematisk, at studiet antyder en kausal – altså direkte – sammenhæng mellem entropi og bevidsthed, således at bevidstheden skulle være et resultat af entropien. Den årsagssammenhæng kan de slet ikke antyde på baggrund af deres undersøgelse,« mener han.

\ Læs mere

Bevidsthedsforskere tager nye våben i brug

Morten Storm Overgaard uddyber, at hans kritik ikke skyldes det lille antal forsøgspersoner på kun ni.

»Om studiet så havde inddraget millioner af forsøgspersoner, kunne dets metoder stadig ikke bruges til at dokumentere, at entropi er årsagen til, at vi er bevidste. Forskerne kan kun vise en sammenhæng,« siger han og fortsætter:

»Entropien forekommer muligvis sideløbende med bevidsthed, men det er ikke nok til en forklaring. Pulsen er også ofte højere, når vi er vågne, end når vi sover, men det betyder jo ikke, at høj puls kan forklare bevidsthed.«

Morten Storm Overgaard hæfter sig også ved, at studiet er udgivet i et tidsskrift, der ikke normalt beskæftiger sig med neurovidenskab. Han er usikker på, om artiklen overhovedet kunne være udgivet i et godt neurovidenskabeligt tidsskrift.

Dansk lektor: Studiet er meget troværdigt

Klaus B. Bærentsen, som er lektor ved Psykologisk Institut på Aarhus Universitet, er langt mere positiv over for det nye bevidsthedsstudie.

»Studiet viser entropi-teoriens praktiske anvendelighed inden for det område i bevidsthedsforskning, som forskerne undersøger. At deres målinger faktisk viser det, teorien siger,« siger han og uddyber:

»Når vi er bevidste om noget, indebærer det uendeligt mange detaljer, som udgøres af former, farver og lyde. Det er enormt meget information. Men entropi-begrebet kan systematisere, hvordan vi beskriver den måde, vores hjerne strukturerer informationen,« siger han.

Han forklarer, at studiet har en særlig forståelse af entropi, og at entropi kan fortolkes på forskellige måder. Begrebet skal i dette studie ikke forstås energifysisk, men informationsteoretisk, siger han:

»Entropi-målet i studiet handler om, hvor mange mulige måder de målte områder i hjernen kan være forbundet med hinanden på. Når vi er bevidste – enten vågne eller i drømmesøvn – befinder hjernen sig på noget nær det optimale niveau i forhold til at overføre informationer, viser studiet,« siger han.

Heller ikke det lave antal forsøgspersoner er Klaus B. Bærentsen skeptisk overfor:

»Artiklen kan med sine ni forsøgspersoner ikke udgøre enestående evidens for teoriens gyldighed. Den er én artikel i en lang række inden for samme forskningstradition.«

»Jeg mener, at teorien om kompleksitet i selvorganiserende systemer, hvor begrebet om entropi anvendes på denne måde, er det bedste bud på at forklare bevidsthedens neurale mekanismer, som findes i dag,« siger han.

Bevidsthedsforskning er populært, men meget svært

Ifølge Morten Storm Overgaard er bevidsthedsforskning gået fra at være et emne, forskere nødig rørte ved, til at være noget, alle gerne vil beskæftige sig med.

Men det er umådeligt svært, og neurovidenskaben har svært ved at forklare, hvorfor mennesket har de subjektive oplevelser, som definerer bevidstheden, fortæller Morten Storm Overgaard.

»Robotter kan måske godt se forskel på farverne rød og grøn. Men som bevidste mennesker kan vi ikke blot skelne farverne, vi har også oplevelser af dem. Og det er netop dette, en teori om bevidsthed skal kunne give et bud på,« siger han.

Det er dog ikke noget, forskerne er lykkedes med endnu.

»I forskningsverdenen ved vi ikke engang, hvordan vi metodisk bedst kan undersøge bevidstheden, og derfor ved vi endnu mindre om, hvordan vi når frem til en forklaring. Bevidsthedsforskning i dag kræver kompetencer fra flere fagområder,« siger Morten Storm Overgaard.

Det er Klaus B. Bærentsen enig i.

»En teori om bevidsthed kan ikke funderes udelukkende på hjerneforskning, men skal også inkludere egentlige psykologiske og samfundsteoretiske fænomener og processer.«