Наш мозг обрабатывает информацию через обширную сеть, содержащую много миллионов нейронов, каждый из которых может отправлять и получать химические и электрические сигналы. Информация передается в виде нервных импульсов, которые идут от одного нейрона к другому посредством потока ионов через клеточную мембрану нейрона.
Таким образом, есть возможность экспериментально зафиксировать изменение разности электрических потенциалов – так называемый «потенциал действия» или «спайк».Когда этот потенциал проходит пороговое значение, импульс передается дальше. Но ниже порогового для спайка значения потенциал действия нейрона колеблется случайным образом, наподобие классического броуновского движения. Это создает так называемый «нейронный шум», который и изучали физики из Центра естественных наук и философии им. Тагора, Лондонского университета и Массачусетского технологического института.
В первую очередь, они доказали, что переменные в классических уравнениях для броуновского движения, которые описывают случайный нейронный шум, также подчиняются квантово-механическим уравнениям. Это позволило вывести уравнение, похожее на уравнение Шредингера, для одного нейрона, https://physicsworld.com/a/quantum-behaviour-in-brain-neuron... Physics Workd. Оно определяет вероятность определенного значения мембранного потенциала нейрона в определенный момент времени.
Затем исследователи показали, как уравнения Фицхью – Нагумо, которые широко используются для моделирования нейронной динамики, можно переписать в виде уравнения Шредингера. Наконец, они ввели в эти уравнения типа Шредингера нейронную постоянную, аналогичную постоянной Планка (которая определяет количество энергии в кванте).
Это означает, говорят авторы исследования, что квантовые явления, включая квантовую запутанность, могут сохраняться и в более крупных масштабах.
«Пенроуз и Хамерофф предположили, что квантовая запутанность может быть связана с отсутствием сознания, поэтому это исследование может пролить свет на то, как работают анестетики», — пояснил Димитрис Пиноцис, один из ученых и добавил, что их работа может также увязать колебания, наблюдаемые в записях активности мозга, с квантовыми явлениями. Эти колебания считаются маркерами заболеваний и, измеряя осцилляции, можно определить, болен человек или нет.
Пиноцис ссылается на теорию сознания Orch-OR (Orchestrated Objective Reduction, «организованная объективная редукция») Пенроуза — Хамероффа, которая утверждает, что сети белковых микротрубочек действуют как своего рода квантовый компьютер, отвечающий за работу сознания. В прошлом году ее позиции укрепило новое исследование. Группа ученых из Китая https://hightech.plus/2024/08/09/kvantovaya-zaputannost-v-ne..., как запутанные фотоны в нервных клетках способны синхронизировать активность мозга.
Свежие комментарии