非平衡脑动力学作为意识的特征标志
神经元与认知
2021-08-04 v1
摘要
人类和非人类灵长类动物的认知功能依赖于分布式神经集群的动态相互作用。因此，认知似乎不太可能由接近热力学平衡的宏观脑动力学所支持。我们通过研究非人类灵长类动物处于不同无意识状态（睡眠，以及使用丙泊酚、氯胺酮和氯胺酮加美托咪定的麻醉）下的皮层电图数据，以及人类在深度睡眠和丙泊酚麻醉下的功能磁共振成像数据，证实了这一假设。系统地，所有意识减弱的状态都比清醒意识状态在更接近平衡动力学处展开，这由熵产生和相空间中概率流的旋度所证明。我们的结果确立了非平衡宏观脑动力学作为意识的鲁棒特征标志，为使用统计力学工具刻画认知与觉知开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2012.10792,
title = {Non-equilibrium brain dynamics as a signature of consciousness},
author = {Yonatan Sanz Perl and Hernan Bocaccio and Ignacio Perez-Ipina and Steven Laureys and Helmut Laufs and Morten Kringelbach and Gustavo Deco and Enzo Tagliazucchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.10792},
year = {2021}
}