探究大腦信號與人類意識的神秘量子關聯
究竟是什麼真正界定了我們的意識?它又是怎樣單單從生物過程中產生的?
幾個世紀以來,意識的神秘性一直令我們困惑萬分,吸引着哲學家、科學家和思想家。
藉助神經科學、心理學和哲學,我們能夠開始拼湊出意識到自身存在且活着意味着什麼的謎題。
來認識一下陳永聰,他是來自上海大學和上海定量生命科學中心的一位備受尊敬的教授。陳一直致力於解開那些令我們夜不能寐、絞盡腦汁的問題。
對意識的理解的最大挑戰在於其固有的複雜性。
我們的大腦,僅僅由生物組織構成,是怎樣設法產生諸如思想、情感和自我意識這類顯著現象等複雜過程的?
這個令人困惑的問題數百年來一直吸引着哲學家和科學家。
雖然像神經同步這樣有趣的理論(該理論認爲大腦的各個區域能夠無縫協作)以及影響情緒和行爲的神經遞質相互作用提供了有價值的見解,但它們無法提供全面的解釋。
同步的數百萬個神經元的放電造就了人類豐富的經驗,而這仍是一個謎。
一些研究人員甚至推測,量子力學可能是解開意識之謎的關鍵,尤其是被稱爲量子糾纏的、粒子在遠距離瞬間通信的這一迷人概念。
踏入這個相對未被探索的領域,陳和他的團隊認爲,量子力學,特別是量子糾纏,或許能在大腦通信中發揮作用。
他們把注意力集中在髓鞘上,這是包裹神經纖維的一層保護層,其似乎在神經元同步中發揮着巨大作用。
髓鞘,我們的神經保鏢,不僅能保護軸突(神經元遞質),還能夠提高神經傳輸速度。
然而,這個謎題至今仍未解開,因爲神經信號的傳播速度往往比聲音慢,這促使我們產生疑問,我們的大腦是如何有效地 使無數神經元同步 的?陳和他的團隊認爲量子糾纏可能是答案。
陳的團隊在追尋答案的過程中,把 髓鞘 中的光子及其周圍電磁場視作量子實體。
他們發現髓鞘把能量困在內部,充當電磁腔,產生高度糾纏的光子。
這些糾纏的光子違背了 經典物理學 的基本原理,在經典物理學中,改變一個光子的狀態會立即影響另一個光子,無論它們之間的距離如何。
“我們表明,在某些條件下,這兩個光子確實可以有更高的糾纏率,”陳解釋說。
這一有趣的發現意味着我們的大腦或許正在藉助量子力學來加快 神經元通信 ,這可能會改寫我們對神經通信以及最終對意識的理解。
想象一下,如果我們揭開了意識的謎團。這不僅會改變我們對自身思維的理解方式,而且或許能爲腦部疾病提供深刻見解,改良腦機接口,甚至有可能推動人工智能的發展。這些發現的潛在應用是廣泛的。
考慮這種光子糾纏延伸至神經元中的鉀離子通道的可能性。這可能意味着對神經元放電的量子效應,爲大腦信號傳導開闢了新的視角。
陳強調:“在這個早期階段,我們的首要目標是確定神經同步的可能機制,其影響了衆多的神經生物學過程。”
他的工作證明了我們的大腦所蘊含的無限奧秘以及我們爲理解它所付出的努力程度。
我們的大腦,我們身體中最複雜的器官,繼續讓我們感到驚訝和挑戰。陳的研究爲觀察這些奇蹟提供了一個新的視角,表明量子力學可能在我們的大腦通信中充當一個默默的參與者。
當我們努力應對意識的複雜性時,像陳這樣令人絞盡腦汁的研究提醒我們,面前有着無限的可能性。
量子力學和人類大腦是否以我們從未想象過的方式相互交織?關於意識的起源和出現的故事纔剛剛開始。
完整的研究發表在《物理評論 E》雜誌上。