13 ноября, 2024

Orsk.today

Будьте в курсе последних событий в России благодаря новостям Орска, эксклюзивным видеоматериалам, фотографиям и обновленным картам.

Квантовая запутанность в нейронах может объяснить сознание: ScienceAlert

Квантовая запутанность в нейронах может объяснить сознание: ScienceAlert

Прямо сейчас в вашем мозгу играет тихая симфония, когда нервные пути синхронизируются в электромагнитном хоре. Считается, что это приводит к появлению сознания..

Однако то, как различные цепи мозга синхронизируют свою работу, остается непреходящей загадкой, и некоторые теоретики предполагают, что ее решение может быть связано с квантовой запутанностью.

Это смелое предложение, особенно потому, что квантовые эффекты имеют тенденцию исчезать в масштабах, превышающих атомы и молекулы. Несколько недавних открытий заставляют исследователей отложить свой скептицизм и пересмотреть вопрос о том, может ли квантовая химия все-таки действовать в нашем сознании.

В их новой жизни Опубликованная статьяФизики Шанхайского университета Жифэй Лю и Юнконг Чен, а также биомедицинский инженер Пин Ао из Сычуаньского университета в Китае объясняют, как запутанные фотоны, испускаемые углеродно-водородными связями в изолирующих нейронах, могут синхронизировать активность внутри мозга.

Их результаты приходят Лишь несколько месяцев спустя Еще одно квантовое явление, известное как суперизлучение, было обнаружено в клеточных структурах, что привлекло внимание к весьма спекулятивной теории сознания, называемой Модель «объективной структурированной редукции» Пенроуза-Хаммероффа..

Модель, предложенная уважаемым физиком Роджером Пенроузом и американским анестезиологом Стюартом Хамероффом, предполагает, что сети цитоскелетных трубок, которые придают структуру клеткам (в данном случае нашим нейронам), действуют как своего рода квантовый компьютер, который каким-то образом формирует наше мышление.

Легко понять, почему существует привлекательность обращения к квантовой физике для объяснения сознания. С одной стороны, обе эти науки обладают своеобразной «странностью» — сочетанием предсказуемости и случайности, которую трудно определить.

Существует также вечная проблема определения того, что представляет собой основное наблюдение, которое преобразует количественную неопределенность в классическое абсолютное измерение. Может ли квантовый феномен в мозге быть связан с коллапсом волны возможностей?

READ  Ученые не могут объяснить загадочную галактику

С другой стороны, чрезмерная странность не равна научной истине, какой бы непостижимой ни казалась каждая концепция. Мозг, возможно, не работает как классические компьютеры, но добавление в него квантовой магии вряд ли приведет к созданию всеобъемлющей теории.

У ученых была еще одна причина держать свои скептические шляпы покрепче, когда дело касалось квантовых теорий сознания: нерегулируемые приливы и отливы в биологии долгое время считались слишком хаотичными, слишком шумными и слишком «большими», чтобы квантовая механика могла появиться в какой-либо науке. значительный способ .

Возможно, нам придется пересмотреть эту часть, особенно если эксперименты смогут подтвердить предсказания Лю, Чена и Ву.

Трио отмечает жировой слой, называемый Миелин Вполне возможно, что область вокруг хвоста аксона нейрона действует как удобная цилиндрическая полость для усиления инфракрасных фотонов, генерируемых в других частях клетки, заставляя углерод-водородные связи время от времени выбрасывать пары фотонов, которые могут иметь высокую степень корреляции. его характеристики.

Промежутки между частями миелиновых оболочек (а) достаточно малы, чтобы считать полностью миелинизированный аксон цилиндром (б) с радиусом аксона 𝑎, радиусом всего цилиндра 𝑏 и толщиной миелина. оболочка 𝑑=𝑏−𝑎. Длина цилиндра обозначается 𝐿. (в) Молекулы фосфолипидов в миелине имеют хвосты с большим количеством углеродных и водородных связей. (Лю и др., Физический обзор2024)

Движение этих запутанных фотонов через ионные приливы и отливы биохимии в мозге может стимулировать корреляции между процессами, которые играют центральную роль в способности органа синхронизироваться.

Слово «может быть» здесь, конечно, имеет большой вес. Хотя существует множество экспериментальных открытий, подтверждающих детали гипотезы, доказательств влияния запутанных фотонов на крупномасштабные биологические процессы все еще недостаточно. В настоящее время он ограничивается фотосинтезом..

Но это не означает, что существует единственный прецедент в области квантовой биологии животных. Все больше данных свидетельствуют о том, что загадочные суперпозиции электронных спинов в белках, называемых криптохромами, могут подвергаться воздействию магнитных полей, что помогает объяснить навигацию на большие расстояния у некоторых животных.

Мы далеки от того, чтобы доказать, что в наших головах работает что-то иное, чем классическая химия, не говоря уже о том, чтобы уверенно заявить, что симфонии нашего мозга объединяет квантовый композитор.

READ  Идентичные следы динозавров были найдены на расстоянии более 3700 миль друг от друга на разных континентах.

Но, возможно, пришло время перестать сомневаться в том, что квантовые явления оказывают влияние, по крайней мере, на некоторые основные функции нашего мозга.

Это исследование было опубликовано в Физический обзор.