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大脑如何产生自由意识?源于其原子核自旋的相互纠缠(3)

大脑如何产生自由意识?源于其原子核自旋的相互纠缠(3)
2018-09-10 09:47:14 新浪科技

这个问题在过去的二十几年里限制了包括费希尔在内的一些物理学家构建量子计算机的尝试。即使在低温冷冻并且隔绝机械干扰的条件下,也很难让量子网络的相干性维持足够长的时间来超过经典的计算机。

而在温热、湿润的大脑组织中,一团晃动不停、互相推挤的分子聚在一起,想要保持量子状态不遭破坏几乎不太可能。神经元在处理信息时需要将其存储数毫秒或者更长时间,而计算的结果告诉我们微管系统的叠加状态最多维持10-20秒~10-13秒。神经哲学家帕特里夏·丘奇兰德(PatriciaChurchland)在1996年总结道:“相信神经元内存在量子相干性,还不如假设神经突触间有妖精尘埃。”这在随后也成了主流看法。

来自大鼠试验的灵感

费希尔对此持怀疑态度。“当大家开始谈论微管系统的时候,我立刻意识到这没有意义,”他说,“你无法让微管系统处理量子信息,除非把它与周围的环境完全隔绝开来。”

但同样,他认为如果生物演化能够做到这一点,那也不会让人觉得奇怪。地球上的生命已经有数十亿年的时间“探索”量子机制,其精致的分子装置给予它开发利用的手段。大脑中神经元的电脉冲也许是思维和记忆的直接基础,虽然经典物理学可以很好地解释这一点,但隐藏其下的量子层面也许能部分解释这些神经元如何关联和激发。

大脑如何产生自由意识?源于其原子核自旋的相互纠缠

费希尔对这一课题产生的兴趣出于其他原因,他对周围人所患的精神疾病感到好奇,也想知道治疗药物能够产生的效果。“没人真正知道精神类药物的作用机制。”他说。我们需要对药物如何影响人的精神作出更好的解释,这正是他研究这一课题的原因。

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