批判的脳仮説

神経科学において、臨界脳仮説は、特定の生物学的ニューロンネットワークが相転移の近くで機能すると述べている。^{[1] [2] [3]}大規模なニューロン群の実験記録は、活動のバースト、いわゆるニューロン雪崩を示しており、そのサイズはべき乗分布に従う。これらの結果とその後のいくつかの環境における複製から、脳内の大規模なニューロンネットワークの集合的なダイナミクスは相転移の臨界点の近くで機能するという仮説が導かれた。^{[4] [5]}この仮説によれば、脳の活動は、活動が急速に減少して消滅する段階と、活動が蓄積して時間の経過とともに増幅する段階の2つの段階の間を継続的に遷移していることになる。^[4]臨界状態では、脳の情報処理能力が強化されるため、^{[4] [6] [7] [8]}人間や動物の心の働きを、亜臨界、臨界、およびわずかに超臨界の思考の分岐プロセスで説明できる可能性がある。

脳の臨界性に関する議論は、1950年以降、チューリングテストのための模倣ゲームに関する論文から行われてきました。^[9] 1995年、アンドレアス・V・ヘルツとジョン・ホップフィールドは、地震の自己組織化臨界性（SOC）モデルが積分発火ニューロンのネットワークと数学的に同等であることを指摘し、おそらくSOCが脳で発生するのではないかと推測しました。 ^[10]同時に、ディミトリス・スタッシノポロスとペル・バクは、臨界状態で動作する単純なニューラルネットワークモデルを提案し^[11]、これは後にダンテ・R・キアルボとバクによって拡張されました。^[12] 2003年、この仮説はジョン・M・ベッグスとディートマー・プレンツによって実験的に裏付けられました。^[13]臨界脳仮説は、科学界ではコンセンサスが得られていません。^[4]しかし、この仮説が主張する事実を検証する実験が増えるにつれ、特にラットの慢性的な電気生理学的記録^[14]やマウスの高密度電気生理学的記録^{[15]を用いた}生体内での実験で、この仮説を支持する証拠がますます増えています。