トリニティ・カレッジ・ダブリンの科学者たちは、私たちの脳が量子計算を利用できる可能性があると信じています。この発見は、量子重力の存在を証明するために開発されたアイデアを、人間の脳とその働きを探るために応用したものです。
また、測定された脳機能は、短期記憶能力や意識とも相関があり、量子プロセスが認知や意識の脳機能の一部にもなっていることが示唆されました。
もし、この研究成果が確認されれば（おそらく学際的なアプローチが必要）、脳の働きに関する一般的な理解が深まり、脳の維持や治癒が可能になる可能性があります。また、革新的な技術の発見や、より高度な量子コンピュータの構築にもつながるかもしれません。
トリニティ・カレッジ神経科学研究所（TCIN）の主任物理学者であるクリスチャン・カースケンス博士は、Journal of Physics Communicationsに掲載されたばかりの研究論文の共著者です。私たちは、量子重力の存在を証明する実験用に開発されたアイデアを応用しました。このアイデアでは、既知の量子系を取り上げ、未知の系と相互作用させます。既知の系がもつれるなら、未知の系も量子系であるはずです。これなら、何も知らないものを測定する装置を探す苦労もない。
“実験では、既知のシステムとして「脳内水」のプロトンスピンを用いました。脳水」は脳内の液体として自然に蓄積され、プロトンスピンはMRI（磁気共鳴画像法）で測定することができます。そして、絡み合ったスピンを求めるために特定のMRI設計をすることで、脳波信号の一種である心拍誘発電位に類似したMRI信号を発見しました。脳波は脳の電気的な流れを測定するもので、個人的な経験やテレビで病院ドラマを見ただけでわかる人もいるかもしれません。”
心拍誘発電位のような電気生理学的な電位は、通常MRIでは検出できません。科学者たちは、脳内の核プロトンスピンが絡み合ったからこそ観測できたと信じています。
もし、エンタングルメントが唯一の可能な説明であるならば、脳のプロセスが核スピンと相互作用し、核スピン間のエンタングルメントを媒介したことを意味します。その結果、その脳機能は量子的なものであることが推測されます。
“これらの脳機能は、短期記憶のパフォーマンスや意識的な認識とも相関していたことから、それらの量子プロセスが、私たちの認知・意識的な脳機能の重要な部分を担っていると考えられます。
“量子的な脳のプロセスは、不測の事態や意思決定、新しいことを学ぶときに、なぜ私たちがいまだにスーパーコンピュータを凌駕できるのかを説明できるかもしれません。シュレーディンガーが生命に関する有名な考えを発表した講義室からわずか50メートルの距離で行われたこの実験は、生物学の謎、そして科学的にはさらに解明が困難な意識に光を当てるかもしれません。”