《科創(chuàng)板日?qǐng)?bào)》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(shí)的物理基礎(chǔ)是什么，一直是科學(xué)家們探索的終極謎題之一。在物理學(xué)中，有兩種主要的理論來描述自然界的現(xiàn)象：經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)。大多數(shù)研究人員傾向于用經(jīng)典力學(xué)來解釋大腦活動(dòng)。而來自美國(guó)韋爾斯利學(xué)院的一項(xiàng)新的研究表明，意識(shí)可能植根于量子過程。

邁克·維斯特教授及其團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，一種與大腦神經(jīng)元內(nèi)被稱為“微管”的蛋白質(zhì)聚合物結(jié)合的藥物，可以延長(zhǎng)被麻醉大鼠無意識(shí)狀態(tài)的時(shí)間。這一發(fā)現(xiàn)不僅支持了麻醉劑作用于微管的觀點(diǎn)，更為量子意識(shí)理論提供了潛在依據(jù)。

在經(jīng)典力學(xué)中，意識(shí)被視為神經(jīng)元活動(dòng)的產(chǎn)物，是大量神經(jīng)元通過電信號(hào)和化學(xué)信號(hào)相互作用的結(jié)果。

然而，量子意識(shí)理論正在挑戰(zhàn)這一傳統(tǒng)觀念，提出了意識(shí)本質(zhì)上是量子態(tài)的。大腦內(nèi)的微管的量子振動(dòng)能夠以一種超越經(jīng)典力學(xué)的方式，整合并處理信息，從而產(chǎn)生意識(shí)體驗(yàn)。微管則是神經(jīng)元內(nèi)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于這一理論假設(shè)，通過觀察麻醉對(duì)大腦的影響，來探究意識(shí)的物理基礎(chǔ)。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)給大鼠注射一種能與微管結(jié)合的藥物后，大鼠在麻醉氣體作用下昏迷的時(shí)間明顯延長(zhǎng)。這一結(jié)果支持了麻醉劑作用于微管引起失去意識(shí)的觀點(diǎn)，從而間接證明了微管在意識(shí)產(chǎn)生中的關(guān)鍵作用。

這項(xiàng)研究對(duì)傳統(tǒng)理論構(gòu)成了挑戰(zhàn)。如果麻醉確實(shí)通過作用于微管來影響意識(shí)狀態(tài)，那么這很難用經(jīng)典物理學(xué)中的電化學(xué)反應(yīng)來解釋。

維斯特表示，“當(dāng)人們接受意識(shí)是一種量子現(xiàn)象時(shí)，我們對(duì)自身的理解將進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代。量子意識(shí)理論為我們提供了一個(gè)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?！?/p>

“這將使我們更好地理解麻醉原理，并將影響我們對(duì)各種相關(guān)問題的思考，如昏迷患者或非人類動(dòng)物是否具備意識(shí)，鋰等神秘藥物是如何調(diào)節(jié)意識(shí)體驗(yàn)以穩(wěn)定情緒的，阿爾茨海默氏癥或精神分裂癥等疾病是如何影響感知和記憶的，等等。”維斯特如是說。