Produzione di entropia nel cervello a livello macroscopico

È noto che una caratteristica dei sistemi viventi sia quella di operare, a livello microscopico, in uno stato stazionario di non-equilibrio termodinamico. Appurata quindi la rottura della condizione di equilibrio dettagliato su scala microscopica non è chiaro tuttavia come questo fatto si rifletta su scala macroscopica: non è evidente che osservabili macroscopiche, di fatto costituite da una media su molti gradi di libertà microscopici, possano mostrare una rottura dell’equilibrio su larga scala. Di conseguenza è importante osservare la rottura della condizione di bilancio dettagliato su larga scala. Per fare ciò è necessario andare a valutare lo stato di equilibrio del sistema complessivo, indagando la dinamica microscopica del sistema. Per sistemi sui quali questa valutazione non può essere realizzata in maniera diretta, andando a compiere una perturbazione controllata, è stato sviluppato un metodo non invasivo che permette di rilevare il comportamento di non-equilibrio dimostrando una rottura della condizione di bilancio dettagliato e valutando l’ampiezza di tale rottura tramite una stima della produzione di entropia. In questo elaborato ci si concentrerà nell’approfondire questa metodologia considerando come sistema di riferimento il cervello umano, seguendo l'esempio di lavori precedenti.