探究大脑信号与人类意识的神秘量子关联

究竟是什么真正界定了我们的意识?它又是怎样单单从生物过程中产生的?

几个世纪以来,意识的神秘性一直令我们困惑万分,吸引着哲学家、科学家和思想家。

借助神经科学、心理学和哲学,我们能够开始拼凑出意识到自身存在且活着意味着什么的谜题。

来认识一下陈永聪,他是来自上海大学和上海定量生命科学中心的一位备受尊敬的教授。陈一直致力于解开那些令我们夜不能寐、绞尽脑汁的问题。

对意识的理解的最大挑战在于其固有的复杂性。

我们的大脑,仅仅由生物组织构成,是怎样设法产生诸如思想、情感和自我意识这类显著现象等复杂过程的?

这个令人困惑的问题数百年来一直吸引着哲学家和科学家。

虽然像神经同步这样有趣的理论(该理论认为大脑的各个区域能够无缝协作)以及影响情绪和行为的神经递质相互作用提供了有价值的见解,但它们无法提供全面的解释。

同步的数百万个神经元的放电造就了人类丰富的经验,而这仍是一个谜。

一些研究人员甚至推测,量子力学可能是解开意识之谜的关键,尤其是被称为量子纠缠的、粒子在远距离瞬间通信的这一迷人概念。

踏入这个相对未被探索的领域,陈和他的团队认为,量子力学,特别是量子纠缠,或许能在大脑通信中发挥作用。

他们把注意力集中在髓鞘上,这是包裹神经纤维的一层保护层,其似乎在神经元同步中发挥着巨大作用。

髓鞘,我们的神经保镖,不仅能保护轴突(神经元递质),还能够提高神经传输速度。

然而,这个谜题至今仍未解开,因为神经信号的传播速度往往比声音慢,这促使我们产生疑问,我们的大脑是如何有效地 使无数神经元同步 的?陈和他的团队认为量子纠缠可能是答案。

陈的团队在追寻答案的过程中,把 髓鞘 中的光子及其周围电磁场视作量子实体。

他们发现髓鞘把能量困在内部,充当电磁腔,产生高度纠缠的光子。

这些纠缠的光子违背了 经典物理学 的基本原理,在经典物理学中,改变一个光子的状态会立即影响另一个光子,无论它们之间的距离如何。

“我们表明,在某些条件下,这两个光子确实可以有更高的纠缠率,”陈解释说。

这一有趣的发现意味着我们的大脑或许正在借助量子力学来加快 神经元通信 ,这可能会改写我们对神经通信以及最终对意识的理解。

想象一下,如果我们揭开了意识的谜团。这不仅会改变我们对自身思维的理解方式,而且或许能为脑部疾病提供深刻见解,改良脑机接口,甚至有可能推动人工智能的发展。这些发现的潜在应用是广泛的。

考虑这种光子纠缠延伸至神经元中的钾离子通道的可能性。这可能意味着对神经元放电的量子效应,为大脑信号传导开辟了新的视角。

陈强调:“在这个早期阶段,我们的首要目标是确定神经同步的可能机制,其影响了众多的神经生物学过程。”

他的工作证明了我们的大脑所蕴含的无限奥秘以及我们为理解它所付出的努力程度。

我们的大脑,我们身体中最复杂的器官,继续让我们感到惊讶和挑战。陈的研究为观察这些奇迹提供了一个新的视角,表明量子力学可能在我们的大脑通信中充当一个默默的参与者。

当我们努力应对意识的复杂性时,像陈这样令人绞尽脑汁的研究提醒我们,面前有着无限的可能性。

量子力学和人类大脑是否以我们从未想象过的方式相互交织?关于意识的起源和出现的故事才刚刚开始。

完整的研究发表在《物理评论 E》杂志上。