Aivomme hyödyntävät kvanttilaskentaa

Dublinin Trinity Collegen tutkijat uskovat, että aivomme saattavat käyttää kvanttilaskentaa tutkittuaan ihmisaivoja ja sen toimintaa mukautetulla idealla, joka kehitettiin todistamaan kvanttigravitaation olemassaolo.

Mitatut aivotoiminnot korreloivat myös lyhytaikaisen muistin suorituskykyyn ja tajunnan tietoisuuteen, mikä viittaa siihen, että kvanttiprosessit ovat myös osa kognitiivisia ja tietoisia aivojen toimintoja.

Jos ryhmän tulokset voidaan vahvistaa – mikä todennäköisesti vaatii kehittyneitä monitieteisiä lähestymistapoja – ne parantaisivat yleistä ymmärrystämme aivojen toiminnasta ja mahdollisesti siitä, kuinka niitä voidaan ylläpitää tai jopa parantaa. Ne voivat myös auttaa löytämään innovatiivisia teknologioita ja rakentamaan entistä kehittyneempiä kvanttitietokoneita.

Trinity College Institute of Neurosciencen (TCIN) johtava fyysikko tohtori Christian Kerskens on Journal of Physics Communications -lehdessä julkaistun tutkimusartikkelin toinen kirjoittaja.

Yliopistonsa tiedotteessa hän kertoo:

"Muokkasimme idean, joka kehitettiin kokeisiin kvanttigravitaation olemassaolon todistamiseksi, jolloin otetaan tunnetut kvanttijärjestelmät, jotka ovat vuorovaikutuksessa tuntemattoman järjestelmän kanssa. Jos tunnetut järjestelmät lomittuvat, myös tuntemattoman on oltava kvanttijärjestelmä. Se kiertää vaikeudet löytää mittalaitteita sellaiselle, josta emme tiedä mitään.

"Kokeissamme käytimme "aivoveden" protonien spinejä tunnettuna järjestelmänä. "Aivovesi" kertyy luonnollisesti nesteenä aivoihimme, ja protonispinejä voidaan mitata MRI:llä (Magnetic Resonance Imaging). Sitten käyttämällä erityistä MRI-mallia etsimään lomittuneita spinejä, löysimme MRI-signaaleja, jotka muistuttavat sydämenlyönnin aiheuttamia potentiaalia, eräänlaisia EEG-signaaleja. EEG:t mittaavat sähköisiä aivovirtoja, jotka jotkut saattavat tunnistaa henkilökohtaisesta kokemuksesta tai katsottuaan sairaaladraamoja televisiosta."

Sähköfysiologisia potentiaalia, kuten sydämenlyöntipotentiaalia, ei yleensä voida havaita magneettikuvauksella ja tutkijat uskovat, että he pystyivät havaitsemaan niitä vain, koska aivojen ydinprotonispinit olivat lomittuneita.

Tohtori Kerskens jatkaa:

"Jos lomittuminen on ainoa mahdollinen selitys tässä, se tarkoittaisi, että aivoprosessien on täytynyt olla vuorovaikutuksessa ydinspinien kanssa välittäen lomittumista ydinspinien välillä. Tämän seurauksena voimme päätellä, että näiden aivotoimintojen on oltava kvanttimaisia.

"Koska nämä aivojen toiminnot korreloivat myös lyhytaikaisen muistin suorituskykyyn ja tajunnan tietoisuuteen, on todennäköistä, että nämä kvanttiprosessit ovat tärkeä osa kognitiivisia ja tietoisia aivotoimintojamme.

"Kvanttimaiset aivoprosessit voisivat selittää, miksi voimme yhä ylittää supertietokoneet odottamattomissa olosuhteissa, päätöksenteossa tai uuden oppimisessa.

Kokeilumme tehtiin vain 50 metrin päässä luentosalista, jossa Schrödinger aikanaan esitteli kuuluisia ajatuksiaan elämästä, voivat valaista biologian mysteereitä ja tietoisuutta, jota on tieteellisesti vielä vaikeampi käsittää."

Tutkijoiden mukaan löydöksen myötä voi hylätä väitteen, jonka mukaan kvanttilomittuminen tai koherenssi ei selviäsi aivojen lämpimässä ja märässä ympäristössä.