Gå til hovedindhold

Den entropiske hjerne - en teori om bevidsthedstilstande baseret på hjerneskanningsforskning med psykedeliske substanser

Richard Carhart-Harris at TEDx-Warwick
Richard Carhart-Harris taler ved TEDx Warwick

Robin Carhart-Harris fra Imperial College London udførte i årene 2009 til 2014 en række hjerneskanningsstudier (MEG og MRI) på forsøgsdeltagere, der havde fået injektioner med den psykedeliske substans psilocybin.

I denne ambitiøse og meget omtalte artikel præsenterer de en ny teori, bygget på resultaterne fra hjerneskanningsforsøgene. Med begreber fra informationsteori, neurobiologi, psykoanalyse og fysik foreslår de en forklaringsmodel for nogle helt grundlæggende menneskelige bevidsthedstilstande.

Ved at betragte vores hjerne som et system med varierende grad af uorden og uforudsigelighed (entropi) og sammenholde graden af entropi med forskellige karakteristiske bevidsthedstilstande, mener forfatterne at de har fundet et "neuralt korrelat til ego-integritet", dvs. vores fornemmelse af at være en person og have et selv.

Kernen i tanken om den entropiske hjerne er, at bevidsthedstilstanden afhænger af entropien i hjernen, målt med hjernefunktions-nøgleparametre. Den giver en mulighed for at lave en kobling mellem hjernens mekaniske og bevidsthedens kvalitative egenskaber. Hermed kan de f.eks. sige, at subjektiv usikkerhed eller forundring ledsager tilstande med øget entropi.

De håber, at de med deres teori kan hjælpe med at besvare spørgsmål om hvordan den almindelige vågentilstand i et sundt individ forholder sig til andre bevidsthedstilstande som den psykedeliske tilstand, REMsøvn, tidlig psykose mv.,
 

Abstract / resumé (vores oversættelse)

Entropi er en dimensionsløs størrelse, der bruges til at måle usikkerhed vedrørende et systems tilstand, men kan også beskrive fysiske kvaliteter, hvor høj entropi er synonymt med høj grad af uorden. Entropi anvendes her i sammenhæng med bevidsthedstilstande og deres tilknyttede neurodynamik, med særlig fokus på den psykedeliske tilstand.

Den psykedeliske tilstand betragtes som et eksempel på en primitiv eller primær bevidsthedstilstand, der gik forud for udviklingen af ​​moderne, voksen, menneskelig, normal vågen bevidsthed. Baseret på neuroimaging-data med psilocybin, et klassisk psykedelisk lægemiddel, hævdes det, at det definerende træk ved "primære tilstande" er forhøjet entropi i visse aspekter af hjernefunktion, såsom repertoiret af funktionelle forbindelsesmønstre (connectivity motifs), der dannes og fragmenteres over tid.

Da der er et større repertoire af forbindelsesmønstre i den psykedeliske tilstand end i den normale vågne bevidsthed, indebærer dette, at primære tilstande kan udvise "kritikalitet", dvs. egenskaben at være balanceret på et "kritisk" punkt i en overgangszone mellem orden og uorden, hvor visse fænomener, som f.eks. eksponentiel sammenhæng (power law scaling) kan ses.

Hvis primære tilstande er kritiske, antyder dette endvidere, at entropi undertrykkes i normal vågen bevidsthed, hvilket betyder, at hjernen fungerer lige under kritikalitet. Det hævdes, at denne entropiundertrykkelse resulterer i normal vågen bevidsthed med begrænsende egenskaber (constrained quality) og tilhørende metakognitive funktioner, herunder virkelighedstestning og selvbevidsthed.

Det foreslås også, at indtrædelse i primære tilstande afhænger af et sammenbrud af den normalt stærkt organiserede aktivitet i default mode netværket (DMN) og en afkobling mellem DMN og de mediale temporale hjerneområder (som normalt er signifikant koblet). Disse hypoteser kan testes ved at undersøge hjerneaktivitet og tilknyttet kognition i andre kandidater til primære tilstande, såsom hurtig øjenbevægelse (REM) søvn og tidlig psykose og sammenligne disse med ikke-primære tilstande såsom normal vågen bevidsthed og den bedøvede tilstand.

Tilgængelighed:
Open Access (komplet tekst tilgængelig)
Mere om artiklen
Originaltitel
The entropic brain: a theory of conscious states informed by neuroimaging research with psychedelic drugs
Forfattere
Robin L. Carhart-Harris
Robert Leech
Peter J. Hellyer
Murray Shanahan
Amanda Feilding
Enzo Tagliazucchi
Dante R. Chialvo
David Nutt
Publiceringsdato
Tidsskrift
Frontiers in Human Neuroscience
Nøgleord
serotonin
default mode network
criticality
entropy
5-HT2A receptor
metastability
bevidsthed
REM søvn