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?

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.

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.

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.