Neuroentropy and Consciousness: A Meta-Analytic Review

Abstract

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Neuroentropía y conciencia: una revisión metaanalítica Autor: José Luis Díaz Palencia - Universidad a Distancia de Madrid (ES) Resumen La neuroentropía, entendida como la complejidad o diversidad de la actividad cerebral, ha surgido como un posible marcador cuantitativo de la conciencia. Esta revisión metaanalítica sintetiza la evidencia procedente de EEG, MEG, fMRI, registros intracraneales y enfoques basados en perturbaciones —como el Índice de Complejidad Perturbacional— durante el período 2013-2023. Los hallazgos muestran una mayor entropía durante la vigilia, el sueño REM y los estados psicodélicos, y una entropía reducida durante la anestesia, el sueño NREM profundo y los trastornos de la conciencia. Los estados psicodélicos elevan farmacológicamente la entropía, correlacionándose con una fenomenología vívida y diversa, mientras que los estados inconscientes presentan dinámicas de baja complejidad. Las medidas de entropía han demostrado valor clínico, especialmente en la monitorización de la anestesia y en la detección de conciencia encubierta. Es importante señalar que persisten desafíos relacionados con la selección de métricas, la diferenciación entre complejidad significativa y ruido, y la correspondencia entre la entropía y el contenido de la conciencia. En conjunto, el concepto de neuroentropía puede entenderse como un índice potente y fisiológicamente fundamentado del nivel de conciencia y de sus posibles alteraciones.

Neuroentropy (understood as the complexity or diversity of brain activity) has emerged as a possible quantitative marker of consciousness. This meta-analytic review synthesizes evidence from EEG, MEG, fMRI, intracranial recordings, and perturbation-based approaches (e.g., Perturbational Complexity Index) across 2013–2023. Findings show higher entropy during wakefulness, REM sleep, and psychedelic states, and reduced entropy in anesthesia, deep NREM sleep, and disorders of consciousness. Psychedelic states pharmacologically elevate entropy, correlating with vivid, diverse phenomenology, while unconscious states exhibit low-complexity dynamics. Entropy measures have demonstrated clinical value, particularly in anesthesia monitoring and detecting covert awareness. It is important to note that challenges remain regarding metric selection, distinguishing meaningful complexity from noise, and mapping entropy to consciousness content. Overall, the concept of neuroentropy can be understood as a powerful, physiologically grounded index for consciousness level and its possible alterations.