Вращение «мозговой воды» может означать, что наш разум использует квантовые вычисления

Новое исследование ученых предполагает, что мозг на самом деле имеет много общего с квантовым компьютером.

Фото из открытых источников

Полученные результаты могут многому научить нас о функциях нейронов, а также основах квантовой механики. Данное исследование может объяснить, например, почему наш мозг все еще способен превосходить суперкомпьютеры в решении определенных задач, таких как принятие решений или изучение новой информации.

Как и во многих исследованиях в области квантовых вычислений, в исследовании рассматривается идея запутанности – две отдельные частицы находятся в связанном состоянии друг с другом.

«Мы адаптировали идею, разработанную для экспериментов, чтобы доказать существование квантовой гравитации, в результате чего вы берете известные квантовые системы, которые взаимодействуют с неизвестной системой», - говорит физик Кристиан Керскенс из Дублинского университета.

«Если известные системы запутываются, то неизвестное тоже должно быть квантовой системой. Это позволяет обойти трудности с поиском измерительных устройств для чего-то, о чем мы ничего не знаем».

Другими словами, запутанность или взаимосвязь между известными системами может произойти только в том случае, если посредническая система в середине (неизвестная система) тоже работает на квантовом уровне. Хотя неизвестная система не может быть изучена напрямую, ее эффекты можно наблюдать, как и в случае с квантовой гравитацией.

Протонные вращения «воды в мозге» (жидкости, которая накапливается в мозге) действуют как известная система, с помощью специальной магнитно-резонансной томографии (МРТ), используемой для неинвазивного измерения протонной активности. Вращение частицы, которое определяет ее магнитные и электрические свойства, является квантово-механическим свойством.

С помощью этой техники исследователи смогли увидеть сигналы, напоминающие вызванные сердцебиением потенциалы, которые являются типом сигнала электроэнцефалографии (ЭЭГ). Эти сигналы обычно не обнаруживаются с помощью МРТ, и считается, что они появились из-за того, что ядерные протонные спины в мозге были запутаны.
Наблюдения, записанные командой, требуют проверки путем подтверждения будущими исследованиями в различных научных областях, но ранние результаты выглядят многообещающими.

«Если запутанность является единственным возможным объяснением здесь, то это означало бы, что мозговые процессы должны были взаимодействовать с ядерными спинами, опосредуя запутанность между ядерными спинами», - говорит Керскенс. «В результате мы можем сделать вывод, что эти функции мозга должны быть квантовыми».

Функции мозга, которые освещали показания МРТ, также были связаны с кратковременной памятью и сознанием, и это говорит о том, что, если это так, то квантовые процессы играют решающую роль в познании и сознании, предполагает Керскенс.

Исследователям следует узнать больше об этой неизвестной квантовой системе в мозге и тогда мы могли бы полностью понять работу квантового компьютера, который мы носим в наших головах.

Исследование было опубликовано в журнале Physics Communications.