Den menneskelige bevisstheten – evnen til å være oppmerksom på seg selv og omgivelsene – er et av de vanskeligste emnene å forstå og forklare for den psykologiske vitenskapen.

Selv om bevisstheten er en helt grunnleggende del av det å være menneske, har forskerne fortsatt ikke klart å kartlegge hvor bevisstheten stammer fra og hvorfor vi har den.

Nå har forskere fra Frankrike og Canada forsøkt å lære mer om mysteriet om bevisstheten.

Hjernen følger kanskje universets lover i forhold til å være programmert til å maksimere kaos, og bevisstheten er en bivirkning av dette, konkluderer studien.

«Kaosteori» som forklaring på bevisstheten

Mange fysikere er enige om at universets utvikling er basert på «entropi», som beskriver et systems utvikling fra orden til kaos.

Ifølge sciencealert.com kan det sammenlignes med et egg: Når egget er helt, og plommen og eggehviten er skilt, er entropien lav. Men når egget mikses til eggerøre, får det høy entropi – det blir så kaotisk som mulig.

Forskerne bak den nye studien bestemte seg for å bruke teorien om entropi på den menneskelige bevisstheten, for å se om forbindelsene i hjernen vår følger samme mønster når vi er bevisste.

Bevissthet medfører høy grad av entropi

For å finne ut om det var tilfellet, brukte forskerne sannsynlighetsteori til å utforme nevronenes – altså hjernecellenes – nettverk i hjernene til ni mennesker, der sju led av epilepsi.

Forskerne sammenlignet hjernecellenes forbindelsesmønstre hos forsøkspersonene da de var våkne – altså bevisste – og da de sov.

Deretter så de på forskjellen hos de epilepsirammede da de hadde et anfall, og når hjernen var i normal tilstand.

Begge sammenligninger viste samme tendens: Forsøkspersonenes hjerneforbindelser viste en høyere grad av entropi da de var fullt bevisste.

– Vi fant et overraskende enkelt resultat: Normale, våkne tilstander er karakterisert av det største antallet mulige konfigurasjoner av interaksjon mellom hjernenettverk, noe som representerer de høyeste nivåene av entropi, skriver forskerne i den nye studien.

Det får dem til å argumentere for at bevissthet er resultatet av et system som forsøker å maksimere utvekslingen av informasjon.

Dansk professor: Konklusjonen holder ikke

Morten Storm Overgaard, som er professor ved Center for Funktionelt Integrativ Neurovidenskab ved Aarhus Universitet, er veldig kritisk til denne konklusjonen.

– Det er problematisk at studien antyder en kausal – altså direkte – sammenheng mellom entropi og bevissthet, slik at bevisstheten skulle være et resultat av entropien. Den sammenhengen er det ikke grunnlag for å trekke, mener han.

Overgaard sier at problemet ikke er at det bare var ni forsøkspersoner.

– Selv om de hadde hatt millioner av forsøkspersoner, kunne ikke metodene ha blitt brukt til å dokumentere at entropi er årsaken til at vi er bevisste. Forskerne kan bare vise en sammenheng, sier han.

– Entropien forekommer kanskje parallelt med bevissthet, men det er ikke nok til en forklaring. Pulsen er også ofte høyere når vi er våkne enn når vi sover, men det betyr jo ikke at høy puls kan forklare bevissthet.

Overgaard påpeker også at studien er utgitt i et tidsskrift som ikke normalt publiserer artikler om hjerneforskning. Han er usikker på om den ville fått plass i et godt nevrovitenskapelig tidsskrift.

Annen dansk forsker: Studien er veldig troverdig

Klaus B. Bærentsen, som er førsteamanuensis ved Psykologisk Institut ved Aarhus Universitet, er langt mer positiv.

– Studien viser entropiteoriens praktiske anvendelighet innen det området i bevissthetsforskning som forskerne undersøker. At målingene faktisk viser det teorien sier, sier han.

– Når vi er bevisste på noe, innebærer det uendelig mange detaljer som utgjøres av former, farger og lyder. Det er enormt mye informasjon. Men entropibegrepet kan systematisere hvordan vi beskriver den måten hjernen vår strukturerer informasjonen, sier han.

Han forklarer at studien har en spesiell forståelse av entropi, og at entropi kan fortolkes på ulike måter. Begrepet skal i denne studien ikke forstås energifysisk, men informasjonsteoretisk, sier han:

– Entropimålet i studien handler om hvor mange mulige måter de observerte områdene i hjernen kan være forbundet med hverandre på. Når vi er bevisste – enten våkne eller i drømmesøvn – befinner hjernen seg på omtrent det optimale nivået i forhold til å overføre informasjon, viser studien, sier han.

Heller ikke det lave antallet forsøkspersoner er noe problem, ifølge Bærentsen.

– Artikkelen kan ikke avgjøre teoriens gyldighet alene. Den er én artikkel i en lang rekke innen samme forskningstradisjon. 

– Jeg mener at teorien om kompleksitet i selvorganiserende systemer, der begrepet entropi brukes på denne måten, i dag er det beste forslaget til å forklare bevissthetens nevrale mekanismer, sier han.

Populært, men vanskelig

Ifølge Morten Storm Overgaard er bevissthetsforskning blitt noe alle vil arbeide med.

Men det er utrolig vanskelig, og nevrovitenskapen har problemer med å forklare hvorfor mennesket har de subjektive opplevelsene som definerer bevisstheten, forteller Overgaard.

– Roboter kan kanskje se forskjell på fargene rød og grønn. Men som bevisste mennesker kan vi ikke bare skille fargene, vi har også opplevelser av dem. Og det er nettopp dette en teori om bevissthet må kunne forklare, sier han.

Det er det ingen som har klart.

– I forskningsverdenen vet vi ikke engang hvordan vi bør undersøke bevisstheten, og derfor vet vi enda mindre om hvordan vi når frem til en forklaring. Bevissthetsforskning i dag krever kompetanse fra flere fagområder, sier Overgaard.

Det er Klaus B. Bærentsen enig i.

– En teori om bevissthet kan ikke baseres utelukkende på hjerneforskning, men skal også inkludere psykologiske og samfunnsteoretiske fenomener og prosesser.

Referanse:

R.G. Erra mfl: «Statistical mechanics of consciousness: Maximization of information content of network is associated with conscious awareness», Physical Review E (2016), doi: 10.1103/PhysRevE. 94.052402 Sammendrag

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.