Hipótese do Cérebro Entrópico Ganha Respaldo como Modelo de Estados de Consciência

Por que isso importa: Entender o que distingue estados de consciência ricos e expansivos daqueles diminuídos poderia orientar a forma como diagnosticamos e tratamos transtornos que vão da depressão à demência e aos distúrbios de consciência. A hipótese do cérebro entrópico (EBH, na sigla em inglês) oferece uma ponte deliberadamente simples entre a fisiologia cerebral e a experiência subjetiva. Esta revisão, escrita pelo autor da hipótese, faz um balanço das evidências desde a sua introdução, em 2014, e da sua revisão, em 2018.

O que foi abordado: Trata-se de uma revisão narrativa, não de um novo experimento. A EBH afirma que, dentro de uma faixa funcionalmente relevante, a entropia (a imprevisibilidade, em termos da teoria da informação) da atividade cerebral espontânea codifica a amplitude sentida de um estado de consciência. O artigo distingue a complexidade do tipo 1 (entropia, que aumenta em direção à aleatoriedade pura) da complexidade do tipo 2 (organização estruturada, livre de escala ou crítica). A EBH diz respeito principalmente ao tipo 1, e o autor reconhece que propriedades do tipo 2 podem ser necessárias para uma explicação mais completa. A hipótese surgiu dos primeiros estudos de neuroimagem com psilocibina. A redução da perfusão observada na marcação de spin arterial (arterial spin labelling) foi inicialmente interpretada como um efeito termodinâmico, mas hoje se considera que provavelmente reflete vasoconstrição e desacoplamento neurovascular transitório. Atualmente, os psicodélicos são mais bem descritos como causadores de desregulação excitatória, especialmente no córtex. A fMRI em estado de repouso mostra repetidamente dessincronização da rede de modo padrão (default-mode network) e redução da segregação entre redes.

Principais resultados: Estados expansivos com maior entropia cerebral incluem meditação avançada, estimulação por luz intermitente, experiências semelhantes à quase-morte, respiração atípica, sono REM, a aura pré-ictal, psicose precoce sem medicação e estados psicodélicos. Estados de consciência reduzida ou ausente, com menor entropia, incluem distúrbios de consciência, sono profundo, anestesia, crises epilépticas, estados pós-AVC, envelhecimento, comprometimento cognitivo e doenças neurodegenerativas. EEG e MEG, analisados com a complexidade de Lempel-Ziv (LZc), são especialmente sensíveis no domínio temporal. A fMRI tem baixa resolução temporal, mas alta resolução espacial, de modo que métricas espaciais lhe são mais adequadas. Três dessas métricas são a decomposição harmônica do conectoma, a complexidade global normalizada do sinal e as ondas espirais corticais. Os resultados inconsistentes de entropia na fMRI são atribuídos a diferenças na sensibilidade das métricas. O autor defende a existência de validade convergente, correlacional, preditiva, discriminativa e externa. O aumento da entropia sob psilocibina em um contexto de apoio previu melhora do bem-estar após um mês. As mudanças na entropia indicam seletivamente a amplitude da experiência, e não o nível de alerta (arousal). Uma função relacionada à entropia também é usada em IA generativa, o que sugere portabilidade.

Implicações: O autor propõe a EBH como um princípio básico dos estados de consciência, aplicável a diferentes modalidades de imagem, sistemas biológicos e, possivelmente, substratos. Ele discute sua relevância para a natureza da consciência, a terapia psicodélica, as doenças mentais, a ação de tratamentos eficazes e a relação entre a inteligência artificial geral e a inteligência humana. A associação entre baixa entropia e envelhecimento ou neurodegeneração sugere que a entropia cerebral poderia servir como marcador de saúde cerebral.

Ressalvas: A EBH é descritiva, não uma teoria causal da consciência. Ela é simples e pode subajustar o fenômeno, e ainda não existe uma medida igualmente poderosa de complexidade do tipo 2. Alguns resultados de fMRI foram inconsistentes, e a revisão foi escrita pelo autor da hipótese.