"Мисли бързо": човешкият мозък може да генерира квантово заплитане

01 август 2024 17:00
8193
1

Изследвания показват, че нервните влакна в мозъка могат да произвеждат двойки частици, свързани чрез квантово заплитане. Ако бъде подкрепено от експериментални наблюдения, това явление може да обясни как милиони клетки в мозъка синхронизират дейността си, пише NewScientist.

"Когато мозъкът е активен, милиони неврони се задействат едновременно", казва Йонг-Конг Чен от Шанхайския университет в Китай. Това изисква дори отдалечени клетки да координират времето си - но какъв механизъм използват? "Ако силата на еволюцията търси най-удобния за това механизъм, квантовото заплитане е идеален кандидат за тази роля", казва той.

Чен и колегите му математически изследваха начин, по който квантовото заплитане може да възникне в мозъка и да доведе до изключително бърза комуникация между невроните.

Откриха невроните, които кодират значението на думите

Те се фокусираха върху взаимодействията между миелиновите обвивки, защитните покрития на мастните молекули, обграждащи влакната, които свързват невроните, и частиците от електромагнитното излъчване или фотоните, произведени в мозъка. Такова лъчение не е открито директно, но се предполага, че произхожда от митохондриите на невроните като част от цикъл от химични реакции, които произвеждат енергия.

Мозъкът ви е суперкомпютър - ново проучване разкрива истинската му мощ

Изчисленията на изследователите показват, че когато инфрачервените фотони се сблъскат с миелинова обвивка - моделирана като цилиндрична кухина, способна да съхранява и усилва това електромагнитно излъчване - те ще предадат допълнителна енергия на химическите връзки на миелина. След това връзките ще освободят част от енергията си чрез излъчване на два фотона, един след друг - и много от двойките ще бъдат заплетени.

След като мозъкът създаде заплетени фотони, свойството на заплитане може да бъде предадено на други части на невроните, като протеиновите пори, които играят роля в електрическото сигнализиране в мозъка, казва Чен. Когато всеки два обекта са квантово заплетени, промените в единия веднага предизвикват промени в другия - така че ако различни части на мозъка са били заплетени, те биха могли да се синхронизират много по-бързо, отколкото чрез всеки друг тип връзка.

Бо Сонг от Университета за наука и технологии в Шанхай и Юшенг Шу от университета Фудан, пишат, че новият резултат "предлага потенциален източник на непрекъснато генериране на квантово заплитане в централната нервна система, тясно свързано с нашата съзнание".

Квантовият изкуствен интелект: повече, отколкото можем да си представим

Но Сонг и Шу също така казват, че добавянето на квантовото заплитане в науката за мозъка "е доста спекулативно по природа". И двамата изследователи преди това са изследвали миелиновите обвивки, включително в един експеримент, при който инфрачервените фотони са успешно използвани за повлияване на невронната активност на мишка.

Намирането на доказателство за заплетените фотони, теоретизирани в тази нова работа - например директното им откриване в жива система като мишка - би било доста трудно, казва Чен. Вместо това той и колегите му планират да проучат как заплитането може теоретично да повлияе на функциите на мозъка. В крайна сметка, самият факт, че заплетените фотони могат да съществуват в мозъка, сам по себе си не доказва, че те управляват синхрона на милиони неврони.