
莫納什大學物理學家開闢了一種測量意識的新方法,潛在地改變了我們對複雜神經問題的理解。在發表在《物理評論研究》期刊上的這項研究,描述了如何使用物理學和複雜性理論的工具來確定果蠅的意識水平。研究作者、莫納什大學物理與天文學學院的卡萬·莫迪博士說:這是神經科學中的一個主要問題,區分反應遲鈍的植物人患者和那些患有這種情況的患者至關重要。
因為患者意識到了,但由於身體幾乎所有肌肉都完全癱瘓,他們無法移動或交流。包括莫迪博士、同樣來自物理與天文學院的博士生羅伯托·穆尼奧斯(Roberto Muñoz)和莫納什大學心理學副教授Nao Tuchiya在內的研究小組已經找到了一種方法,可以使用大腦產生的複雜信號來測量果蠅的有意識喚醒水平。該技術可以通過計算信號的時間複雜性來區分已經麻醉和沒有麻醉的蒼蠅。
這項研究意義重大,因為它突出了一種基於複雜性理論的成熟觀點來衡量意識喚醒的客觀方法。這可能適用於人類,它反映出人們對可通過實驗檢驗的新意識理論興趣與日俱增。研究小組研究了13隻果蠅在清醒和麻醉時產生的大腦信號,然後分析了這些信號,看看它們有多複雜。研究發現,與同樣的果蠅在麻醉狀態下相比,果蠅清醒時的統計複雜性更大。這一點很重要,因為它提供了一種可靠的方法來確定意識喚醒的水平。
方法是利用大腦的一小塊區域,而不是大腦的許多部分。這也表明,意識喚醒有一個明顯的標誌,它不依賴於特定的外部刺激。研究人員得出結論,將類似的分析應用於其他數據集,特別是人類腦電圖數據,可能會促使關於意識和複雜性之間關係的新發現。