A consciência pode ser um efeito colateral da “entropia”, dizem pesquisadores

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Imagem: Jose Luis Calvo.

Por Fiona Macdonald
Publicado na Science Alert

É suficientemente impressionante saber que nosso cérebro humano é feito do mesmo “material de estrela” que constitui o Universo, mas uma nova pesquisa sugere que esta pode não ser a única coisa que os dois têm em comum.

Assim como o Universo, o nosso cérebro pode ser programado para maximizar a desordem – semelhante ao princípio da entropia – e nossa consciência poderia ser simplesmente um efeito colateral.

A busca para entender a consciência humana – a nossa capacidade de sermos conscientes de nós mesmos e de nosso ambiente – vem acontecendo há séculos. Embora a consciência seja uma parte crucial do ser humano, os pesquisadores ainda não compreendem verdadeiramente de onde vem e por que temos.

Mas um novo estudo, liderado por pesquisadores da França e do Canadá, apresenta uma nova possibilidade: e se a consciência surge naturalmente como resultado de nossos cérebros maximizando o seu conteúdo informativo? Em outras palavras, e se a consciência for um efeito colateral do nosso cérebro se movendo em direção a um estado de entropia?

A entropia é, basicamente, o termo usado para descrever a evolução de um sistema de ordem para a desordem. Imagine um ovo: quando está tudo perfeitamente separado em gema e clara, tem baixa entropia, mas quando você mistura, ele tem alta entropia – é o mais desordenado que pode ser.

Isto é o que muitos físicos acreditam que está acontecendo com o nosso Universo . Após o Big Bang, o Universo está se movendo de um estado de baixa entropia para alta entropia, e porque a segunda lei da termodinâmica afirma que a entropia só pode aumentar em um sistema, que poderia explicar por que a seta do tempo sempre se move para frente.

Assim, os pesquisadores decidiram aplicar o mesmo raciocínio para as conexões em nosso cérebro e investigar se elas mostram algum padrão na forma como eles escolhem para encomendar-se enquanto estamos conscientes.

Para descobrir isso, uma equipe da Universidade de Toronto e Paris Descartes University, usou um tipo de teoria da probabilidade chamada: “mecânica estatística” para modelar as redes de neurônios em cérebros de nove pessoas – incluindo sete que tinha epilepsia.

Especificamente, eles estavam olhando para a sincronização dos neurônios – se neurônios oscilam em fase uns com os outros – para descobrir se as células do cérebro estavam ligadas ou não.

Eles olharam para dois conjuntos de dados: em primeiro lugar, eles compararam os padrões de conectividade quando os participantes estavam dormindo e acordado; e, em seguida, eles olharam para a diferença quando cinco dos pacientes epilépticos estavam tendo convulsões, e quando seus cérebros estavam em um estado normal e em “estado de alerta”.

Em ambas as situações, eles viram a mesma tendência – os cérebros dos participantes apresentaram maior entropia quando estão em um estado totalmente consciente.

“Nós encontramos um resultado surpreendentemente simples: os estados de vigília normais são caracterizados pelo maior número de configurações possíveis de interações entre as redes cerebrais, o que representa mais altos valores de entropia”, escreve a equipe.

Isso levou os pesquisadores a argumentarem que a consciência poderia ser simplesmente uma “propriedade emergente” de um sistema que está tentando maximizar as trocas de informações.

Antes de empolgar demais, existem algumas grandes limitações para este trabalho – principalmente o pequeno tamanho da amostra. É difícil detectar eventuais tendências conclusivas de apenas nove pessoas, nomeadamente no que cérebros de todos responderam de forma ligeiramente diferente para os vários estados.

O físico Peter McClintock da Universidade de Lancaster, no Reino Unido, que não estava envolvido na pesquisa, disse Edwin Cartlidge à Physics World que os resultados eram “intrigante”, mas precisam ser replicados em um número maior de assuntos, incluindo as experiências durante outros estados cerebrais, tais como enquanto os pacientes estão sob anestesia.

Mas o estudo é um bom ponto de partida para futuras pesquisas, e aponta para uma possível nova hipótese do porquê nossos cérebros tendem a ser consciente.

A equipe agora tem planos para investigar os resultados ainda mais, medindo o estado termodinâmico de diferentes regiões para entender se o que está acontecendo é realmente a definição da verdadeira entropia ou algum outro tipo de organização.

Eles também querem estender suas experiências ao comportamento cognitivo geral – por exemplo, ver como organização neural muda quando as pessoas estão concentrando-se em uma tarefa e quando elas estão distraídas.

Estamos apenas começando a entender como a organização do cérebro pode afetar a nossa consciência, mas é um buraco de coelho muito fascinante a cair. E um bom lembrete de que estamos todos conectados pelas leis que regem o Universo.

O artigo foi aceito para publicação na Physical Review E, mas está disponível online agora em arXiv.org.

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