2018-09-10 由 科技探索Discovery 發表于科學

尋找實驗證據

如果這些假設正確，那大腦的細胞外液中將充斥著由互相糾纏的波斯納分子所形成的複雜的分子簇。一旦進入神經元，這些分子就能改變細胞信號傳導的方式，形成思維或記憶。費希爾將他的理論細節發表在《物理學年鑑》上（362期593頁）。但他承認，這大部分都還只是推測。「我還只停留在講故事的階段，」他說，「我還需要更多實驗證據」。第一步要確定波斯納分子是否真的存在於細胞外液之中，並且它們能否糾纏。費希爾設想在實驗室通過化學反應來誘導磷原子核自旋之間的糾纏，並將得到的溶液分別注入兩個試管，再通過兩個溶液所發出的光之間的量子關聯性來進行測試。只有觀察到這一現象，我們才能首次獲得量子認知的論據。可以想見，彭羅斯對這個故事目前的進展感到興奮。他說：「哈默夫和我都在很長一段時間裡相信核自旋可能是長期記憶形成的關鍵因素。馬修·費希爾的想法能為這一圖景做出相當積極的貢獻」。

然而，彭羅斯還在描繪他的微管假說，他僅僅把馬修的新提議作為維持長期記憶所需要的一種附加物。他說：「意識現象更可能與相聯的微管中的量子作用有關」。對於彭羅斯來說，意識與重力作用在量子狀態並導致它們退相干；相比於原子核，微管具有更大的質量，因此更可能形成這種相互作用。而費希爾寧願不走這條路，並坦言他在論文裡極力避免這個以c開頭的詞—consciousness（意識），而使用像memory（記憶）這樣定義準確的概念。

量  子

他的提議也許並不瘋狂，但是否有足夠的說服力，讓質疑者重新考慮大腦中的量子效應？撒伽德也打開了他的腦洞，他指出過去近30年積累的證據表明，其他生物過程也涉及到長期的量子相干態，比如光合作用。牛津大學的弗拉特科·費德拉（Vlatko Vedral）也看到了費希爾工作的一些價值。他說，溫熱、濕潤的大腦太亂而無法產生有用的相干性，有這種想法的人「想得太簡單」。除此之外，他還不確定費希爾的原理所能發揮的確切作用。「但至少他所提出的實驗可以讓這個問題的探索繼續下去。」他說。 如果出現了任何成功的跡象，費希爾還有許多想法想要測試：包括關於鋰的問題，以及相關的自旋效應能否解釋汞對大腦的影響。一些常見的汞同位素具有非零的核自旋，這可能讓波斯納分子內的磷核自旋退相干。問題不斷出現。是否頭部的撞擊會因為引起退相干而導致失憶？經過大腦的磁場刺激是否會因為核自旋而改變大腦的狀態，並激發大腦中的磁場？費希爾也承認，這些觀點都很有說服力。 約翰喬·麥克法登（Johnjoe McFadden）是英國薩里大學的分子生物學家，他是一位還未被說服的研究者。 他再次援引奧卡姆剃刀。 「想要形成一個連貫的故事還需要太多的比特信息，」他說，「如果其中之一無法成立，那一切都會崩潰。」 撒伽德也想知道這個系統會如何崩潰。他說：「我不認為需要更多的解釋來描述有趣的心理現象」。但我們沒有理由不去認真評估這些提議，他補充道：「進行科學研究的有效力量之一就是人們嘗試不同的方法，你會得到相互競爭的解釋。這一切都很好，我只是把我的錢花在不同的方法上了。」 而與此同時，費希爾則把錢投資在自己的觀點上：他自己花了2萬美元現金來申請專利，用富含鋰6的化合物來治療抑鬱和其他類似的精神疾病。然而，他自己也不清楚這個技術是否領先。「量子認知能否理解我們的神經科學還無法解答的東西？」他自己的答案： 「也許真的可以。」