کوانتوم پیچیده مغز

شبکه پیچیده‌ای از ارتباطات بین سلول‌های قسمت‌های مختلف مغز،‌ باعث می‌شود جنبه‌های متفاوت یک خاطره که در قسمت‌های مجزای مغز پردازش می‌شود،‌ به هم متصل شوند.

مشاهدات جدید حاکی از آن است که سلول‌های مغزی، نسخه‌ای از شبکه کوانتوم مخصوص به خود یا یک نوع فعالیت شبح‌وار دارای فاصله دارند که ذرات زیراتمی آن‌ را به وجود می‌آورند. این یافته‌ها می‌تواند توضیح دهد که چه طور مغز ما تجربه‌های حاصل از حواس مختلف را با هم ترکیب می‌کند و همه را در یک خاطره جای می‌دهد.

به گزارش نیوساینتیست، پیش از این،‌ آزمایش‌ها حاکی از آن بود که فعالیت الکتریکی سلول‌های عصبی در قسمت‌های متفاوت مغز می‌توانند به طور همزمان با فرکانس یکسان به نوسان در آیند و به این فرایند، عنوان قفل کردن مرحله داده بودند. در این فرایند، فرکانس به عنوان یک علامت برای فهمیدن این که سلول‌های عصبی روی یک تکلیف واحد کار می‌کنند، به کار می‌رود و به آن‌ها اجازه می‌دهد تا یکدیگر را پیدا کنند.

با این حال دیتمار پلنز و تارا تیاگاراجان در موسسه ملی سلامت ذهن واقع در مریلند،‌ کنجکاو شده بودند که ببینند آیا علائم پیچیده‌تری گروه‌های سلول‌های عصبی را به هم متصل می‌کند یا ماجرا به همین فرایند فرکانس‌های مشابه ختم می‌شود. به همین دلیل با وصل کردن الکترودها به مغز دو میمون بیدار به بررسی فرهنگ مخصوص سلول‌های عصبی پرداختند.

آن‌ها متوجه شدند که در مغز هر دو میمون، ولتاژ سیگنال‌های الکتریکی در گروه‌هایی از سلول‌هایی که تا ده‌ها میلیمتر هم با هم فاصله داشتند،‌ ناگهان افت و خیزهایی دقیقا با یک ریتم اتفاق می‌افتد. این الگوی فعالیت،‌ ارتباط پتانسیل‌های الکتریکی که اغلب در یک دسته از سلول‌های عصبی شروع می‌شد را دوبرابر می‌کرد، ‌به طوری که در عرض چند هزارم ثانیه کلونی یا گروهی از سلول‌های عصبی تشکیل می‌شد. آن‌ها خیلی پیچیده‌تر از نوسان‌های قفل کردن مرحله بودند و همیشه علاوه بر فرکانس، در دامنه هم با هم یکسان بودند. 

همزادهای بی‌نظیر

پلنز در مورد این گروه‌های سلول‌های عصبی می‌گوید:‌ « دقتی که این سلول‌ها در گرفتن فعالیت گروه شروع‌کننده دارند،‌ مبهوت‌کننده است. آن‌ها واقعا همزادهای بی‌نظیری می‌شوند.»

سیگنال‌های گروهی تنها زمانی پدیدار می‌شوند که یک بخش به حد آستانه فعالیت رسیده باشد. پلنز این فرایند را به نقطه سرازیر شدن در جوامع انسانی تشبیه می‌کند،‌ فرایندی که طی آن،‌ افراد یک اجتماع،‌ پدیده‌ای را که تا پیش از آن بسیار نادر بوده، با سرعت و گستردگی زیاد می‌پذیرند. این رسیدن به آستانه باعث می‌شود که مغز مطمئن شود محرکی توجه ما را به خود جلب کرده، ‌بدین ترتیب،‌ با هر سیگنال ساده از هر محرکی برانگیخته نمی‌شود.

به نظر پلنز،‌ این پتانسیل‌های وابسته به هم در مغز،‌ کمک می‌کنند که قسمت‌های مختلف مغز، ‌جنبه‌های متفاوت یک خاطره را در کنار هم قرار بدهند و طوری آن‌ها را مرتبط کنند،‌ که برای مثال هر گاه بویی را حس می‌کنید،‌ با فعال شدن سلول‌های بویایی مربوط به آن خاطره،‌ سول‌های بصری مربوط به آن در قسمت دیگری از مغز هم فعال شوند.