Состояние сознания может быть связано с квантовыми эффектами

Сознание, как его описывают психологи, "является одновременно самым знакомым и самым загадочным аспектом нашей жизни". Несмотря на тысячелетия исследований и объяснений философов и ученых, состояние сознания остается загадочным и противоречивым. Может ли общая анестезия, при которой сознание временно ослабляется, дать некоторые подсказки, основанные на квантовой физике?

Новое исследование, проведенное учеными Университета Калгари, показывает, что квантовые эффекты могут быть вовлечены в то, как анестетик под названием ксенон влияет на сознание. Экспериментально было доказано, что ксенон вызывает состояние общей анестезии у нескольких видов животных. Хотя анестезирующие свойства ксенона были открыты в 1939 году, точный механизм, с помощью которого он оказывает анестезирующее действие, остается неясным даже после десятилетий исследований.

Исследовательская группа разработала первую в истории вычислительную и математическую модель, которая показывает - на молекулярном уровне - что "квантовая запутанность" электронов может играть важную роль.

"Мы показали, что с помощью этой теоретической модели мы можем объяснить, как работает ксенон, через квантовую запутанность электронов в паре радикалов (молекулы с одним неспаренным электроном). Это позволяет предположить, что эти запутанные электроны каким-то образом важны для сознания", - говорит доктор Кристоф Симон, доктор философии, профессор физики на кафедре физики и астрономии факультета естественных наук.

Радикальные пары возникают при разрыве химической связи между двумя спаренными электронами. Даже если они физически разделены, два электрона все равно связаны на квантовом уровне и влияют друг на друга - это состояние известно как квантовая запутанность.

"Основываясь на нашей модели, можно предположить, что квантовые эффекты, по крайней мере, способствуют возникновению сознательного опыта", - говорит ведущий автор исследования Джордан Смит, студент магистратуры факультета физики и астрономии.

Наряду с пролитием света на сознание, углубление понимания механизмов, лежащих в основе общей анестезии, может в будущем привести к улучшению анестетиков и их доставки.

Исследование команды опубликовано в открытом доступе в журнале "Scientific Reports".

Идея исследования возникла у Саймона после предыдущих экспериментов других исследовательских групп, изучавших действие ксенона на плодовых мушках и мышах.

В эксперименте с плодовыми мушками при действии ксенонового анестетика изменялся сигнал электронного спинового "резонанса". Это указывало на то, что каким-то образом происходит перенос электронов.

В эксперименте с мышами ученые обнаружили, что эффективность ксенона зависит от того, какой изотоп анестетика был использован.

Изотопы - это варианты химического элемента, которые имеют разное количество нейтронов в ядре атома, и поэтому обладают разным "ядерным спином".

"Наша новая модель показывает, что механизм радикальных пар, который включает динамику запутанных электронных спинов и их взаимодействие с соседними спинами, может количественно объяснить изотопные эффекты, наблюдаемые для анестезирующей силы ксенона, а также качественно объяснить наблюдение сигналов электронного спинового резонанса", - говорит Саймон.

Смит, который занимался моделированием механизма образования радикальных пар, говорит, что исследование команды объединило исследования нескольких различных дисциплин, включая химию, неврологию, биологию и физику.

"Самым интересным для меня было идти по следу "крошек печенья", пытаясь соединить точки между различными областями исследований, чтобы составить точную картину происходящего", - говорит Смит.

Соавтор исследования и аспирант физики Хади Заде-Хагиги выполнил расчеты по квантовой химии, используя кластер передовых исследовательских вычислений UCalgary и современные вычислительные инструменты, предоставленные Compute Canada.

Работа Заде-Хагиги проходила под руководством соавтора и квантового химика доктора Денниса Салахуба, доктора философии, заслуженного профессора кафедры химии, который изучает взаимодействие между электронами и ядрами на протяжении нескольких десятилетий.

Салахуб и Саймон являются сотрудниками Института квантовой науки и технологии Университета Калгари. Саймон также является сотрудником Института мозга Хотчкисса при Медицинской школе Камминга.

Команда из Университета Калгари сейчас ищет партнеров для проведения экспериментальной работы, которая поможет подтвердить их новую модель и предложенный механизм анестезии на основе ксенона.

Модель команды согласуется с предыдущими моделями, созданными другими исследовательскими группами для объяснения с помощью механизма радикальных пар запутанных электронов того, как птицы чувствуют магнитное поле Земли, чтобы ориентироваться во время миграции.

Хорошо известно, что магнитные поля влияют на мозг. Например, магнитные поля используются в транскраниальной магнитной стимуляции - методе лечения для улучшения симптомов депрессии.

Новая модель команды предсказывает, что сила внешнего магнитного поля, благодаря его воздействию на электронные и ядерные спины, будет влиять на эффективность анестетика. Это можно проверить в контролируемом эксперименте с использованием различных напряженностей магнитного поля, говорит Саймон.

Эксперименты можно провести и с другими анестетиками, чтобы выяснить, проявляют ли они изотопную зависимость, основанную на ядерном спине, а также на внешних магнитных полях.

Исследовательская группа Саймона работает с нейробиологами над экспериментальными и теоретическими проектами, основанными на предыдущих исследованиях группы, которые касаются потенциальной роли фотонов в возможных оптических каналах связи в мозге.

Новое исследование финансировалось Советом по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады и было поддержано компанией Compute Canada.

источник

Представления: 187

Комментарий

Вы должны быть участником ЭСПАВО (Международная Ассоциация Работников Света), чтобы добавлять комментарии!

Вступить в ЭСПАВО (Международная Ассоциация Работников Света)

Поддержка проекта

Приглашаем

Последняя активность

Георгий оставил(а) комментарий на сообщение блога Георгий КРАЙОН ПО СРЕДАМ «ГДЕ ОБИТАЕТ ВЫСШЕЕ "Я"?» (7)
"" Что значит для вас путешествие по этой планете? Это означает, что ваше Высшее "Я" открывает перед вами двери к исцелению, состраданию и тому, что мы называем принципами пробуждения. Вы словно включаете свет в темных местах,…"
1 час назад
Сообщения блога, созданные Георгий
1 час назад
Георгий оставил(а) комментарий на сообщение блога Георгий Ваше «Я» — это иллюзия: научные доказательства того, кто вы на самом деле
"Николай Петрович Николай Петрович 2 г. Послание Отца Прошу Я Вас, проснувшиеся в Свете Дети, Унять все страхи, ибо вокруг иллюзий сны, А Истина в том, что вокруг вас плачут Души, Которым не выбраться без помощи из игры! Так что же…"
2 час. назад
Георгий оставил(а) комментарий на сообщение блога Георгий Ваше «Я» — это иллюзия: научные доказательства того, кто вы на самом деле
"Информация к Размышлению..."
3 час. назад
Сообщение блога, созданное Эль

Почему мы тревожнее и злее, чем наши родители?

Саша Барин, как  автор видео  и рассказчик, — чрезвычайно толковый и харизматичный.Здесь он, как всегда, на высоте.Особо впечатляет часть беседы, где затрагивается  тема  “Парадокс Доброты “.Посмотреть еще
21 час. назад
Эль оставил(а) комментарий на сообщение блога Эль Вот почему мы были перемонтированы в фазе 1 Вознесения.
"По- моему, из моего комментария с рассказом о вебинаре,— очевидно, что имеется в виду и как, порой, незаметно от самого человека, происходит откат от духовности из- за излишнего залипания на деньгах и превращения  своей деятельности,…"
Пятница
Эль оставил(а) комментарий на сообщение блога Эль Вот почему мы были перемонтированы в фазе 1 Вознесения.
"Речь идёт не о самом факте зарабатывания денег и о денежном обмене за любой труд, а об излишней привязанности к деньгам. И, именно в этом— принципиальная разница. И, именно, на этом «попадаются» многие блогеры, Учителя и…"
Пятница
Алекс оставил(а) комментарий на сообщение блога Эль Вот почему мы были перемонтированы в фазе 1 Вознесения.
"Проще говоря ,человек как мастер переходит из разряда ,,Ценно то что я делаю или знаю,в разряд ,,Я есть ,,есть ценность сама по себе и не важно что,, Я есть ,,делает или думает все есть ценность от которой и зависит сама эволюция и есть  отдача…"
Пятница

© 2025   Created by ADMIN.   При поддержке

Эмблемы  |  Сообщить о проблеме  |  Условия использования