Nuclei de fosfor împletiți în creier

Este posibil ca fenomenele cuantice să stea la baza abilităților speciale ale creierului uman, ale gândirii sau ale funcției de memorie?

Unii dintre fizicienii care lucrează pentru dezvoltarea computerului cuantic vor fi, mai devreme sau mai târziu, prinși în dorință și vor încerca să afle dacă fenomenele cuantice pot funcționa în medii fierbinți și umede, în special în creierul uman. Ultimul antreprenor, Matthew Fisher, care a lucrat anterior în programul de calcul cuantic la IBM și apoi la Microsoft, este acum profesor la Institutul de Fizică Teoretică Kavli de la Universitatea din California, Santa Barbara, iar anul acesta a primit Oliver E Buckley Premiu (inginerul electric Buckley a lucrat, printre altele, la dezvoltarea liniei telefonice transatlantice).

„Este perfect legitim să ne punem întrebarea dacă creierul folosește mecanica cuantică”, a spus Fisher pentru New Scientist, adăugând imediat: „Cu siguranță la un anumit nivel, deoarece creierul este format și din atomi, iar atomii respectă legile cuantice mecanică. Totuși, ceea ce este de fapt interesant este că dacă ciudățenii lumii cuantice (cum ar fi încurcarea: obiecte care există în două locuri în același timp, indiferent de distanța una de cealaltă, dar care se afectează imediat reciproc) dacă pot explica aspecte speciale ale conștiinței umane."

După cum explică Fisher, în prezent avem doar idei despre modul în care funcționează memoria, deci este posibil ca amintirile să fie stocate în structura rețelelor neuronale sau în conexiunile dintre neuroni, dar putem susține, de asemenea, că fenomenele cuantice vor explica misterele neuroștiinței.

Cu toate acestea, mulți fizicieni sunt descurajați să cerceteze paralel computer-creier cuantic prin faptul că căldura, vibrațiile mecanice și multe alte lucruri dezintegrează suprapunerea cuantică, iar informațiile stocate în ea sunt pierdute și acesta este motivul din spatele eșecului de a dezvolta o cuantică. calculator. Chiar și în condiții frigorifice și izolate mecanic, este dificil să mențineți rețelele qubit într-o stare coerentă atâta timp cât capacitatea de calcul a computerelor clasice poate fi depășită.. Cu toate acestea, Fisher adaugă că evoluția a găsit cu siguranță o modalitate de a ocoli aceste obstacole, la urma urmei, a avut miliarde de ani pentru a învăța să folosească mecanica cuantică.

Litiu și fosfor

Ulterior, fizicianul s-a interesat de mecanismul de acțiune necunoscut al drogurilor psihiatrice și i-a atras atenția într-un experiment din 1986 în care șobolanii au fost tratați cu unul dintre cei doi izotopi stabili ai litiului stabilizator al dispoziției (litiu-6) sau celălalt (litiu-7). alimentat. Animalele din fostul grup au fost mult mai active în îngrijirea descendenților, construirea cuiburilor și multe alte activități decât membrii grupului de control sau grupului hrănit cu litiu-7 (Sechzer și colab., Parenting aberant și dezvoltarea întârziată a descendenților la șobolani expuși la litiu; Psihiatrie biologică). Cu toate acestea, nucleul litiu-6 a fost descoperit încă din anii 1970 este capabil să-și mențină rotirea la o valoare constantă într-un mediu chimic adecvat creierului, adică să îl izoleze de efectele deranjante. Potrivit lui Fisher, este de conceput că efectul calmant al litiului se datorează încorporării unui astfel de nucleu deosebit de coerent în creier.

Este posibil ca o contuzie să provoace probleme de memorie, deoarece rupe coerența cuantică? Este de conceput că stimularea magnetică transcraniană poate schimba starea conștiinței modificând rotirea nucleelor? Întrebările sunt deburate, dar mai întâi, desigur, trebuie examinat dacă este cu adevărat posibil ca creierul să aibă coerență cuantică pentru o perioadă suficientă de timp. Cu toate acestea, criticii spun că este deja semnificativ faptul că, în studiul său publicat luna trecută, Fisher a propus experimente care ar putea face compararea cuantică computer-creier în practică.