你的大腦其實是臺量子計算機?新研究或揭意識之謎

《科創板日報》9月7日訊(編輯 朱凌)在人類探索自身奧秘的征途中,大腦意識的物理基礎是什麼,一直是科學家們探索的終極謎題之一。在物理學中,有兩種主要的理論來描述自然界的現象:經典力學和量子力學。大多數研究人員傾向於用經典力學來解釋大腦活動。而來自美國韋爾斯利學院的一項新的研究表明,意識可能植根於量子過程。

邁克·維斯特教授及其團隊通過實驗發現,一種與大腦神經元內被稱爲“微管”的蛋白質聚合物結合的藥物,可以延長被麻醉大鼠無意識狀態的時間。這一發現不僅支持了麻醉劑作用於微管的觀點,更爲量子意識理論提供了潛在依據。

在經典力學中,意識被視爲神經元活動的產物,是大量神經元通過電信號和化學信號相互作用的結果。

然而,量子意識理論正在挑戰這一傳統觀念,提出了意識本質上是量子態的。大腦內的微管的量子振動能夠以一種超越經典力學的方式,整合並處理信息,從而產生意識體驗。微管則是神經元內潛在的量子信息處理單元,被視作“量子處理器”。

維斯特的研究正是基於這一理論假設,通過觀察麻醉對大腦的影響,來探究意識的物理基礎。他們發現,當給大鼠注射一種能與微管結合的藥物後,大鼠在麻醉氣體作用下昏迷的時間明顯延長。這一結果支持了麻醉劑作用於微管引起失去意識的觀點,從而間接證明了微管在意識產生中的關鍵作用。

這項研究對傳統理論構成了挑戰。如果麻醉確實通過作用於微管來影響意識狀態,那麼這很難用經典物理學中的電化學反應來解釋。

維斯特表示,“當人們接受意識是一種量子現象時,我們對自身的理解將進入一個新時代。量子意識理論爲我們提供了一個世界觀,是我們能夠以一種更自然、更全面的方式與宇宙相連。”

“這將使我們更好地理解麻醉原理,並將影響我們對各種相關問題的思考,如昏迷患者或非人類動物是否具備意識,鋰等神秘藥物是如何調節意識體驗以穩定情緒的,阿爾茨海默氏症或精神分裂症等疾病是如何影響感知和記憶的,等等。”維斯特如是說。