نورون های مغز می توانند باعث درهم تنیدگی کوانتومی شوند

نورون‌ها در مغز می‌توانند جفت‌هایی از ذرات را ایجاد کنند که توسط درهم‌تنیدگی کوانتومی به هم متصل شده‌اند. اگر این فرضیه توسط مشاهدات تجربی تأیید شود، می تواند توضیح دهد که چگونه میلیون ها سلول در مغز فعالیت خود را با یکدیگر هماهنگ می کنند.

به گزارش زومیت، یونگ کنگ چن از دانشگاه شانگهای چین می گوید:

هنگامی که مغز فعال است، میلیون ها نورون به طور همزمان فعال می شوند. برای شروع چنین فعالیتی، حتی سلول های دور باید زمان خود را هماهنگ کنند. در نتیجه، برخی از محققان تعجب کرده‌اند که آیا این هماهنگی می‌تواند ناشی از آنچه انیشتین آن را «رفتار غیرعادی در فاصله دور» می‌نامد، ایجاد شود. چنین حرکتی یک ارتباط آنی بین ذرات است که توسط درهم تنیدگی کوانتومی به هم متصل شده اند. اگر نیروی تکامل به دنبال فعالیت مفید در فاصله باشد، درهم تنیدگی کوانتومی نامزد ایده آلی برای این نقش خواهد بود.

چن و همکارانش یک روش ریاضی را کشف کردند که به وسیله آن درهم تنیدگی کوانتومی می‌تواند در مغز منشأ گرفته و باعث ایجاد ارتباط فوق سریع بین نورون‌ها شود. آنها بر تعامل بین غلاف‌های میلین (غلاف‌های محافظ مولکول‌های چربی که الیاف اتصال نورون‌ها را احاطه کرده‌اند) و ذرات تشعشع الکترومغناطیسی یا فوتون‌های تولید شده در مغز تمرکز کردند. چنین تشعشعی مستقیماً شناسایی نشده است، اما به نظر می رسد که به عنوان بخشی از چرخه واکنش های شیمیایی تولید انرژی در میتوکندری نورون ها ایجاد می شود.

بر اساس محاسبات محققان، هنگامی که فوتون های مادون قرمز به غلاف میلین برخورد می کنند، انرژی اضافی را به پیوندهای شیمیایی میلین منتقل می کنند. در اینجا غلاف میلین به عنوان یک حفره استوانه ای مدل سازی می شود که می تواند تشعشعات الکترومغناطیسی را ذخیره و تقویت کند. سپس این پیوندها با انتشار دو فوتون متوالی مقداری از انرژی خود را آزاد می‌کنند و بسیاری از جفت‌ها در هم پیچیده می‌شوند.

هنگامی که مغز فوتون های درهم تنیده تولید می کند، خاصیت درهم تنیدگی را می توان به قسمت های دیگر نورون ها، مانند منافذ پروتئینی که در سیگنال دهی الکتریکی مغز نقش دارند، منتقل کرد. وقتی دو جسم دارای درهم تنیدگی کوانتومی باشند، تغییر می کند یکی یکی از آنها می تواند تغییری فوری در دیگری ایجاد کند. بنابراین وقتی بخش‌های مختلف مغز در هم تنیده می‌شوند، سریع‌تر از هر نوع ارتباط دیگری می‌توانند با یکدیگر هماهنگ شوند.

بو سانگ از دانشگاه علم و صنعت شانگهای و یوشنگ شو از دانشگاه فودان در چین می نویسند که یافته جدید منبع بالقوه ای برای تولید مداوم درهم تنیدگی کوانتومی در سیستم عصبی مرکزی است که ارتباط نزدیکی با ادراک انسان دارد.

با این حال، سونگ و شو اضافه می کنند که گنجاندن درهم تنیدگی کوانتومی در تحقیقات مغز نسبتاً نظری است. این دو محقق در گذشته غلاف های میلین را مورد مطالعه قرار داده اند. در یک آزمایش، فوتون های مادون قرمز با موفقیت برای تأثیرگذاری بر فعالیت عصبی موش ها مورد استفاده قرار گرفت.

به گفته چن، تشخیص فوتون های درهم تنیده با روش های مستقیم، مانند تشخیص آنها در موش های زنده، بسیار دشوار است. بنابراین، چن و همکارانش می خواهند بررسی کنند که چگونه درهم تنیدگی بر عملکرد مغز تأثیر می گذارد. از سوی دیگر، این واقعیت که فوتون های درهم تنیده می توانند در مغز وجود داشته باشند به تنهایی دلیلی بر هماهنگی میلیون ها نورون نیست. بنابراین، نقش پدیده‌های کوانتومی در ادراک تا زمانی که شواهد بیشتری دریافت نکنیم، اثبات نشده باقی می‌ماند.