뇌의 양자 얽힘이 의식을 생성한다는 근원적인 연구 결과가 나왔습니다

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뇌의 양자 얽힘이

의식을 생성한다는 근원적인 연구 결과가 나왔습니다

헬레나 캐리

지난 30년 동안 과학자들은 인간의 두뇌가 인지를 달성하기 위해 양자 과정이 필요한지 여부를 조사해 왔습니다.

상하이 대학의 새로운 연구는 수학적 모델을 사용하여 특정 지방 구조(신경 세포의 축삭을 덮는)가 잠재적으로 양자 얽힌 이중 광자 쌍을 생성하여 잠재적으로 뉴런 간의 동기화를 도울 수 있음을 제안합니다.(주석 1: 축삭)

그러나 과학자들은 이러한 유형의 현상이 발생하기에는 뇌가 너무 뜨겁고 지저분하며, 뇌에서 발생하는 이러한 현상을 감지하는 것은 엄청나게 어려운 작업이라고 오랫동안 주장해 왔습니다.(동영상)

인간의 두뇌가 컴퓨터와 유사하다는 것은 오랫동안 주장되어 왔습니다. 그러나 실제로 그것은 뇌를 지나치게 단순화하는 것입니다. 뉴런과 트랜지스터를 비교하는 것은 편리한 비유이지만, 뇌는 매우 효율적이고 에너지는 재생이 가능하며 가장 진보된 컴퓨터도 해낼 수 없는 계산 능력을 갖추고 있습니다. 여러 면에서 인간 두뇌의 내부 작동 방식은 알려지지 않은 계산 영역을 구성합니다.

두뇌는 노트북이나 심지어 세계에서 가장 진보된 슈퍼컴퓨터보다 뛰어나지만, 이러한 기계는 고전 물리학을 바탕으로 작동합니다. 하지만 세상에는 또 다른 종류의 컴퓨터가 있습니다. 바로 양자 컴퓨터입니다.

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인간의 뇌에 양자적 특성이 포함되어 있다는 생각은 새로운 것이 아닙니다. 실제로 영국의 물리학자 로저 펜로즈(Roger Penrose)와 미국의 마취과의사 스튜어트 해머로프(Stuart Hameroff)는 90년대 의식에 대한 "조율된 객관적 감소" 모델을 통해 논란의 여지가 있는 개념을 처음 제안했습니다. 그 이후로 뇌가 완전한 양자 컴퓨터는 아닐 수 있지만 일부 양자 특성이 실제로 의식을 생성하는 데 도움이 될 수 있다는 많은 증거가 적어도 암시되었습니다.

이제 상하이 대학교의 새로운 연구는 인간 두뇌의 특정 프로세스 중 하나가 양자 얽힘과 유사한 행동을 보인다는 또 다른 증거를 신경학 법원에 제출했습니다. 양자 얽힘은 두 개의 입자(보통 광자)가 먼 거리에 걸쳐 불가분하게 연결되는 현상입니다. . 이 현상은 양자 얽힘을 "원거리에서의 으스스한 작용"이라고 불렀던 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)을 포함하여 가장 뛰어난 정신을 가진 사람들조차 혼란스럽게 했습니다.

Liu 등, 물리적 검토 E, 2024

미엘린 실린더와 뉴런 축삭돌기의 위치를 ​​자세히 살펴보세요.

이번 달 Physics Review E 저널에 발표된 이 연구는 신경 세포의 축삭(다른 신경이나 신체 조직에 전기 충격을 전달하는 섬유)을 둘러싸고 있는 미엘린이라는 지방 물질이 광자의 얽힘이 일어나는 환경을 제공한다고 제안합니다. 가능한. 이는 정보 처리와 신속한 대응에 필수적인 인지, 특히 동기화의 증가를 잠재적으로 설명할 수 있습니다.

“뇌 내의 의식은 수백만 개의 뉴런의 동기화된 활동에 달려 있지만 그러한 동기화를 조율하는 메커니즘은 아직 파악하기 어렵습니다.” "결과는 수초로 형성된 원통형 공동이 진동 모드에서 자발적인 광자 방출을 촉진하고 상당수의 얽힌 광자 쌍을 생성할 수 있음을 나타냅니다."

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팀은 적외선 광자가 어떻게 미엘린 껍질에 영향을 미치고 화학 결합, 특히 이 지방 조직에 내장된 탄소-수소 결합에 에너지를 전달할 수 있는지 자세히 설명하는 수학적 모델을 구축했습니다. 이는 결과적으로 얽힘을 나타내는 많은 쌍으로 이중광자 생성을 촉진하고 신경계 내에서 일종의 "양자 통신 리소스" 역할을 할 수 있습니다.(동영상)

“뇌가 활성화되면 수백만 개의 뉴런이 동시에 활성화됩니다.” 이번 연구의 공동 저자인 Yong-Cong Chen이 New Scientist에 말했습니다. "진화의 힘이 먼 거리에서 편리한 작용을 찾고 있다면 양자 얽힘이 이 역할에 이상적인 후보가 될 것입니다."

이 연구에서 "와, 만약 사실이라면" 품질이 어느 정도 느껴지신다면, 여러분은 혼자가 아닙니다. 우선, 과학자들이 뇌의 새로 발견된 "양자 통신 자원"에 대해 너무 흥분하기 전에 이 현상을 생물학적 환경(예: 쥐의 뇌)에서 볼 필요가 있습니다. 그리고 그것은 저자들이 쉽게 인정하는 과정이 어려울 것입니다.

또한, 의식에서 역할을 하는 양자 얽힘에 대한 아이디어는 주류가 아닙니다. 양자 현상이 인지 측면을 주도할 수 있다는 아이디어의 선두주자 중 한 명인 Hameroff는 몇 달 전에 그들의 의식 모델이 출판된 후 New Scientist에서 다음과 같이 말했습니다. 우리를 공격하는 건 아주 인기 있는 일이야.”

그러나 과학은 존재의 진정한 본질을 식별하기 위해 가설과 엄격한 테스트를 수행합니다. 그리고 역사가 보여 주듯이, 한때 "귀신이 나타나듯이 으스스한 원거리 행동"처럼 보였던 것이 양자 세계의 초석이 될 수 있습니다.

주석 1: 축삭돌기

출처: https://www.wikiwand.com/ko/%EC%B6%95%EC%82%AD%EB%8F%8C%EA%B8%B0

축삭돌기(軸索突起, 영어: axon)란 신경 세포의 세포체에서 길게 뻗어나온 가지이다. 활동전위를 전달하는 역할을 한다. 축삭이라고도 한다.

축삭돌기는 뉴런의 세포체에서 뻗어나온 원형질의 긴 돌출부이며, 가지돌기는 짧은 돌출부이다. 축삭돌기는 가지돌기와 여러 면에서 차이점이 있다. 먼저, 모양이 다르다. 축삭돌기는 일정한 두께로 뻗어가는데 비해, 가지돌기는 뻗어갈수록 두께가 얇아진다. 또한, 길이 면에서도 축삭돌기가 가지돌기보다 훨씬 길며, 가지돌기는 전기 신호를 받아들이는데 비해 축삭돌기는 전기 신호를 전달하는 역할을 하는 등 수행하는 역할도 다르다. 물론 이러한 규칙에 예외도 있다.

어떤 신경세포들은 축삭돌기가 없다. 이러한 신경세포를 무축삭세포(amacrine cell)라 하며, 이 경우엔 가지돌기에서 신호를 전달하는 역할을 수행한다. 그러나, 어떤 신경세포도 두 개 이상의 축삭돌기를 가지지는 않는다.

축삭돌기는 다른 신경세포들과 연결되는 것이 보통이지만, 근육세포나 분비세포와 연결되기도 한다. 정확히 말하자면 직접 연결되어 있는 것이 아니라 시냅스라고 하는 약간의 간격을 두고 떨어져 있다. 시냅스에서는 축삭돌기의 세포막이 목표 세포와 밀접하게 연결되어 있으며, 그 틈 사이에서 신호를 전달해주는 분자들이 존재한다.

해부적 구조

축삭돌기는 신경계의 가장 중요한 신경 전달 통로이며, 축삭돌기가 다발로 모여 신경을 구성한다. 일반적인 축삭돌기의 지름은 1μm정도이지만, 길이는 수십cm에 이르는 것도 있다. 예를 들어, 인체에서 가장 긴 축삭돌기를 가진 신경세포인 좌골신경은 척추의 끝에서 시작하여 양 발의 엄지발가락까지 이어지며, 좌골신경을 구성하는 신경세포의 축삭돌기는 1m 이상의 길이로 자랄 수 있다.

Sourceroserambles.org

출처:

Quantum Entanglement in Your Brain Is What Generates Consciousness, Radical Study Suggests - Gazetteller

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헬레나 캐리

Helena Carey는 매력적인 스토리텔링과 통찰력 있는 분석으로 유명한 노련한 뉴스 작가입니다. 10년 간의 저널리즘 경험을 바탕으로 그녀는 끊임없이 진화하는 뉴스 환경에서 신뢰할 수 있는 목소리를 내고 있습니다.

[db4697]

우주 현상이 양자 이론으로 잘 설명되었듯이
인간의 인체 또한 양자 이론으로 설명된다면 이상할 것이 별로 없습니다.
왜냐하면 인체란 우주의 일부이기 때문이지요.

선구적인 연구이니만큼 조롱과 비웃음보다는 격려를 해주는 게 마땅합니다.

[베가]

고대 시대에는 멀리 떨어저 있어도 텔레파시로 대화를 하였고 지금도 고대의 지혜를 가지고  있는 그런 사람이 있습니다.
이것이 양자얽힘이 아닐런지요
어려운 양자역학이지만 일체유심조를 설명할 수 있는 무척 재미있는  그리고 Q가 들어가서 그런지  왠지 친근한 느낌있는 과학.
좋은 정보 잘 봤습니다.

[황의형]

인산할배가 간단하게 서술하긴 하셨는데, 뇌는 신이고 분자가 신으로 바뀌고
12장부와 우주관계 나오는데 영어론 힘들어요.. 또 읽기만 하는거죠.

[계 정혜]

고맙습니다