Quantenverschränkung in Neuronen könnte tatsächlich das Bewusstsein erklären: ScienceAlert

In Ihrem Gehirn erklingt gerade eine stille Symphonie, während sich Nervenbahnen in einem elektromagnetischen Chor synchronisieren Es wird angenommen, dass dies zur Entstehung des Bewusstseins führt.

Allerdings ist die Art und Weise, wie verschiedene Schaltkreise im gesamten Gehirn ihre Signale ausrichten, ein bleibendes Rätsel, und einige Theoretiker vermuten, dass es eine Lösung durch Quantenverschränkung geben könnte.

Dies ist ein mutiger Vorschlag, insbesondere weil Quanteneffekte dazu neigen, auf Skalen größer als Atome und Moleküle zu verschwinden. Mehrere aktuelle Erkenntnisse zwingen Forscher dazu, ihre Skepsis beiseite zu legen und zu überdenken, ob die Quantenchemie doch in unseren Köpfen am Werk ist.

In ihrem neuen Leben Veröffentlichtes PapierDie Physiker Zhifei Liu und Yongkong Chen von der Universität Shanghai und der biomedizinische Ingenieur Ping Ao von der Universität Sichuan in China erklären, wie verschränkte Photonen, die von Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen in isolierenden Neuronen emittiert werden, die Aktivität im Gehirn synchronisieren können.

Ihre Ergebnisse kommen Nur Monate später Ein weiteres Quantenphänomen, bekannt als Superstrahlung, wurde in zellulären Gerüsten identifiziert und lenkt die Aufmerksamkeit auf eine höchst spekulative Bewusstseinstheorie namens Penrose-Hammeroffs Modell der „objektiven strukturierten Reduktion“..

Das vom angesehenen Physiker Roger Penrose und dem amerikanischen Anästhesisten Stuart Hameroff vorgeschlagene Modell geht davon aus, dass Netzwerke aus Zytoskelettröhren, die Zellen – in diesem Fall unseren Neuronen – Struktur verleihen, als eine Art Quantencomputer fungieren, der unser Denken irgendwie prägt.

Es ist leicht zu verstehen, warum es attraktiv ist, sich zur Erklärung des Bewusstseins der Quantenphysik zuzuwenden. Einerseits weisen beide Wissenschaften eine Art „Verrücktheit“ auf – eine Kombination aus Vorhersehbarkeit und Zufälligkeit, die schwer zu definieren ist.

Es besteht auch das immerwährende Problem, zu definieren, was die entscheidende Beobachtung darstellt, die quantitative Unsicherheit in eine klassische absolute Messung umwandelt. Könnte ein Quantenphänomen im Gehirn mit dem Zusammenbruch einer Welle von Möglichkeiten zusammenhängen?

Andererseits ist übermäßige Fremdartigkeit nicht gleichbedeutend mit wissenschaftlicher Wahrheit, egal wie unverständlich jedes Konzept auch erscheinen mag. Gehirne funktionieren vielleicht nicht wie klassische Computer, aber sie mit Quantenmagie zu besprühen, wird wahrscheinlich nicht zu einer umfassenden Theorie führen.

Wissenschaftler hatten noch einen weiteren Grund, ihren skeptischen Hut festzuhalten, wenn es um Quantentheorien des Bewusstseins ging: Das unregulierte Auf und Ab der Biologie galt lange Zeit als zu chaotisch, zu laut und zu „groß“, als dass die Quantenmechanik überhaupt auftauchen könnte bedeutender Weg.

Möglicherweise müssen wir diesen Teil noch einmal überdenken, insbesondere wenn Experimente die Vorhersagen von Liu, Chen und Wu bestätigen können.

Das Trio bemerkt die sogenannte Fettschicht Myelin Es ist möglich, dass die Region um den Axonschwanz eines Neurons als praktischer zylindrischer Hohlraum fungiert, um an anderer Stelle in der Zelle erzeugte Infrarotphotonen zu verstärken, was dazu führt, dass Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen gelegentlich Photonenpaare ausstoßen, die einen hohen Grad an Korrelation zueinander aufweisen können seine Eigenschaften.

Die Bewegungen dieser verschränkten Photonen durch das ionische Auf und Ab der Biochemie im Gehirn können Korrelationen zwischen Prozessen antreiben, die eine zentrale Rolle für die Synchronisierungsfähigkeit des Organs spielen.

Das Wort „vielleicht“ hat hier natürlich viel Gewicht. Obwohl es viele experimentelle Entdeckungen gibt, die die Details der Hypothese stützen, sind die Beweise für den Einfluss verschränkter Photonen auf großräumige biologische Prozesse noch unzureichend. Derzeit ist sie auf die Photosynthese beschränkt.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass es auf dem Gebiet der Quantenbiologie bei Tieren einen einzigen Präzedenzfall gibt. Immer mehr Hinweise deuten darauf hin, dass mysteriöse Überlagerungen von Elektronenspins in Proteinen, die als Kryptochrome bezeichnet werden, durch Magnetfelder auf eine Weise beeinflusst werden können, die zur Erklärung der Langstreckennavigation einiger Tiere beiträgt.

Wir sind weit davon entfernt zu beweisen, dass in unseren Köpfen etwas anderes als die klassische Chemie am Werk ist, geschweige denn zuversichtlich zu erklären, dass die Sinfonien unseres Gehirns durch einen Quantenkomponisten vereint sind.

Aber vielleicht ist es an der Zeit, unsere Vorbehalte gegenüber Quantenphänomenen, die zumindest einige der Grundfunktionen unseres Gehirns beeinflussen, aufzugeben.

Diese Forschung wurde veröffentlicht in Körperliche Überprüfung.