Ученые из Шанхайского университета сделали революционное открытие: внутри миелиновой оболочки, окружающей нервные волокна, могут генерироваться запутанные фотоны. Это может объяснить быструю коммуникацию между нейронами и формирование сознания. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review E.
Физики предположили, что эти запутанные фотоны играют ключевую роль в синхронизации нейронов, необходимой для высших когнитивных функций и других мозговых процессов. Эта гипотеза объясняет, как возможно такое быстрое распространение сигналов по аксонам, несмотря на то, что скорость их передачи ниже скорости звука.
Исследователи разработали модель идеального цилиндра с миелиновой оболочкой, предполагая, что внешняя стенка миелиновой оболочки представляет собой идеально цилиндрическую проводящую стенку. Затем к этой теоретической модели была применена квантовая электрогидродинамика полости для получения волновой функции системы двух фотонов, взаимодействующих с веществом внутри полости.
Миелиновая оболочка действует как ограничивающая проводящая стенка, что делает цилиндр электромагнитной полостью, удерживающей большую часть своей энергии внутри себя. В результате внутри миелиновой полости могут быстро возникать сильно запутанные фотоны.
Такой результат предполагает возможность возникновения запутанности вдоль каналов ионов калия в нейроне, что потенциально позволяет взаимодействовать различным участкам нейронной сети на расстоянии. Это может объяснить, как в мозге достигается высокая скорость передачи сигналов и синхронизации, необходимых для сознания и других сложных процессов.