Photon entanglement could explain the rapid brain signals behind consciousness
by David Appell , Phys.org
aL'intrication des photons pourrait expliquer les signaux cérébraux rapides à l'origine de la conscience
par David Appell , Phys.org
Un schéma montrant, de gauche à droite (a) un neurone avec plusieurs gaines de myéline sur toute sa longueur, (b) la modélisation d'un segment de gaine de myéline enveloppant un segment d'axone, et (c) des molécules de phospholipides, un composant majeur de la myéline, avec une queue constituée d'un grand nombre de liaisons carbone-hydrogène (C-H). Crédit : Physical Review E (2024). DOI : 10.1103/PhysRevE.110.024402
Comprendre la nature de la conscience est l'un des problèmes les plus difficiles de la science. Certains scientifiques ont suggéré que la mécanique quantique, et en particulier l'intrication quantique, est la clé pour élucider le phénomène.
Un groupe de recherche en Chine a désormais montré que de nombreux photons intriqués peuvent être générés à l'intérieur de la gaine de myéline qui recouvre les fibres nerveuses. Cela pourrait expliquer la communication rapide entre les neurones, qui jusqu'à présent était considérée comme inférieure à la vitesse du son, trop lente pour expliquer comment se produit la synchronisation neuronale.
L'article est publié dans la revue Physical Review E.
"Si le pouvoir de l'évolution cherchait une action pratique à distance, l'intrication quantique serait un candidat idéal pour ce rôle", a déclaré Yong-Cong Chen dans une déclaration à Phys.org. Chen est professeur au Centre de Shanghai pour les sciences quantitatives de la vie et le département de physique de l'Université de Shanghai.
Le cerveau communique avec lui-même en envoyant des signaux électriques appelés synapses entre les neurones, qui sont les principaux composants du tissu nerveux. C'est l'activité synchronisée de millions de neurones sur laquelle repose la conscience (entre autres activités cérébrales). Mais la manière dont cette synchronisation précise se produit est inconnue.
Les connexions entre les neurones sont appelées axones - de longues structures apparentées à des fils électriques - et elles sont recouvertes d'un revêtement ("gaine") fait de myéline, un tissu blanc composé de lipides.
Composée de plusieurs centaines de couches, la myéline isole les axones, les façonne et leur fournit de l’énergie. (En réalité, une série de telles gaines s’étendent sur toute la longueur de l’axone. La gaine de myéline mesure généralement environ 100 microns de long, avec des espaces de 1 à 2 microns entre elles.) Des données récentes suggèrent que la myéline joue également un rôle important dans la promotion de la synchronisation entre les neurones.
Mais la vitesse à laquelle les signaux se propagent le long des axones est inférieure à la vitesse du son, parfois bien inférieure, trop lente pour créer les millions de synchronisations neuronales qui sont à la base de toutes les choses étonnantes que le cerveau peut faire.
Pour remédier à ce problème, Chen et ses collègues ont cherché à savoir s’il pouvait y avoir des photons intriqués dans ce système axone-myéline qui pourraient, grâce à la magie de l’intrication quantique, communiquer instantanément sur les distances concernées.
Un cycle d’acide tricarboxylique libère l’énergie stockée dans les nutriments, avec une cascade de photons infrarouges libérés pendant le processus de cycle. Ces photons se couplent aux vibrations des liaisons carbone-hydrogène (C-H) des molécules lipidiques et les excitent vers un état d'énergie vibratoire plus élevé. Lorsque la liaison passe ensuite à un état d'énergie vibratoire plus faible, elle libère une cascade de photons.
Le groupe chinois a appliqué l'électrohydrodynamique quantique de cavité à un cylindre parfait entouré de myéline, en partant de l'hypothèse raisonnable que la paroi extérieure de la gaine de myéline est une paroi conductrice parfaitement cylindrique.
À l'aide de techniques de mécanique quantique, ils ont quantifié les champs électromagnétiques et le champ électrique à l'intérieur de la cavité, ainsi que les photons, c'est-à-dire qu'ils les ont tous traités comme des objets quantiques, puis, avec quelques hypothèses simplificatrices, ont résolu les équations résultantes.
Composée de plusieurs centaines de couches, la myéline isole les axones, les façonne et leur fournit de l’énergie. (En réalité, une série de telles gaines s’étendent sur toute la longueur de l’axone. La gaine de myéline mesure généralement environ 100 microns de long, avec des espaces de 1 à 2 microns entre elles.) Des données récentes suggèrent que la myéline joue également un rôle important dans la promotion de la synchronisation entre les neurones.
Mais la vitesse à laquelle les signaux se propagent le long des axones est inférieure à la vitesse du son, parfois bien inférieure, trop lente pour créer les millions de synchronisations neuronales qui sont à la base de toutes les choses étonnantes que le cerveau peut faire.
Pour remédier à ce problème, Chen et ses collègues ont cherché à savoir s’il pouvait y avoir des photons intriqués dans ce système axone-myéline qui pourraient, grâce à la magie de l’intrication quantique, communiquer instantanément sur les distances concernées.
Un cycle d’acide tricarboxylique libère l’énergie stockée dans les nutriments, avec une cascade de photons infrarouges libérés pendant le processus de cycle. Ces photons se couplent aux vibrations des liaisons carbone-hydrogène (C-H) des molécules lipidiques et les excitent vers un état d'énergie vibratoire plus élevé. Lorsque la liaison passe ensuite à un état d'énergie vibratoire plus faible, elle libère une cascade de photons.
Le groupe chinois a appliqué l'électrohydrodynamique quantique de cavité à un cylindre parfait entouré de myéline, en supposant raisonnablement que la paroi extérieure de la gaine de myéline est une paroi conductrice parfaitement cylindrique.
À l'aide de techniques de mécanique quantique, ils ont quantifié les champs électromagnétiques et le champ électrique à l'intérieur de la cavité, ainsi que les photons, c'est-à-dire qu'ils les ont tous traités comme des objets quantiques, puis, avec quelques hypothèses simplificatrices, ont résolu les équations résultantes.
Ce faisant, ils ont obtenu la fonction d'onde du système des deux photons interagissant avec la matière à l'intérieur de la cavité. Ils ont ensuite calculé le degré d'intrication des photons en déterminant son entropie quantique, une mesure du désordre, en utilisant une extension de l'entropie classique développée par le polymathe scientifique John von Neumann.
« Nous avons montré que les deux photons peuvent en effet avoir un taux d'intrication plus élevé dans certaines circonstances », a déclaré Chen dans sa déclaration.
La paroi conductrice limite les modes d'ondes électromagnétiques qui peuvent exister à l'intérieur du cylindre, faisant de ce dernier une cavité électromagnétique qui conserve la majeure partie de son énergie en son sein. Ces modes sont différents des ondes électromagnétiques continues (« lumière ») qui existent dans l'espace libre.
Ce sont ces modes discrets qui entraînent la production fréquente de photons hautement intriqués dans la cavité de la myéline, dont le taux de production peut être considérablement amélioré par rapport à deux photons non intriqués.
L'intrication signifie que l'état à deux photons n'est pas une combinaison classique de deux états de photons. Au lieu de cela, la mesure ou l'interaction avec l'un des photons affecte instantanément la même propriété du deuxième photon, quelle que soit sa distance.
L'intrication a été démontrée pour un système dont les membres sont distants de plus de 1 000 km. Rien de tel n'existe en physique classique ; il s'agit purement d'un phénomène quantique. Ici, l'intrication ouvrirait la possibilité d'une signalisation beaucoup plus rapide le long des sections de myéline qui entourent des segments de la longueur de l'axone.
Une possibilité, écrivent les auteurs, est que l'intrication des photons pourrait se transformer en intrication le long des canaux ioniques potassiques dans le neurone. Si tel est le cas, l'ouverture et la fermeture d'un canal pourraient affecter la performance d'un autre canal ailleurs.
Chen a déclaré à Phys.org que leur résultat est une combinaison de deux phénomènes qui existent mais qui sont encore largement mystérieux : la conscience (sans parler de la conscience quantique) et l'intrication quantique.
"Nous ne dirons pas qu'il existe un lien direct. À ce stade précoce, notre objectif principal est d'identifier les mécanismes possibles de la synchronisation neuronale, qui affecte de nombreux processus neurobiologiques. Grâce à ce travail, nous espérons
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COMMENTAIRES
Je n ai pas la compétences de Stanislas Dehaene ancien de Saclay comme moi et spécialistes du cerveau pour juge de la pertinence de cet articles sur l ""immédiateté'' de notre conscience .... E n revanche je m interroge sur l application de l intrication quantique au concept de la conscience ... Bien que Alain Aspect, John Clauser et Anton Zeilinger aient reç u le Nobel 2022 pour leur travail l intrication quantique recèle toujours un hal de mystère !! Il parait que pourtant l'
on s'accorde à dire que ce sont Erwin Schrödinger et Albert Einstein qui ont découvert au milieu des années 1930 le phénomène d'intrication quelque part au milieu des équations de la théorie quantique !
Ca ne me semble pas plus explicable pour autant!!
Soyons clairs maintenant !
Qu'est-ce que l'intrication quantique en psychologie ? Un phénomène
véritablement non classique, ce type d'intrication implique que des particules deviennent profondément liées de telle sorte que l'état de l'une affecte instantanément l'état de l'autre, quelle que soit la distance quI les sépare ...
Pour autant ça n explique rien !
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More information: Zefei Liu et al, Entangled biphoton generation in the myelin sheath, Physical Review E (2024). DOI: 10.1103/PhysRevE.110.024402. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2401.11682
Journal information: Physical Review E , arXiv
© 2024 Science X Network
Cher DOMINIQUE
je vous remercie beaucoup
de votre commtaire et vous savez que vous avez '' table ouverte '' sur ce site
TR2S CLALEURESEMENT
R.O.HARTMANSHENN
Ce commentaire a été supprimé par l'auteur.
RépondreSupprimerCet article est très intéressant ! Je note cependant l'erreur classique des physiciens qui évoquent l'ineptie d'une vitesse "instantanée" . Selon DUO5, il s'agit de la vitesse (> c) des pôles de Bodys subquantiques avec lesquels particules et photons, sont couplés.
RépondreSupprimerLe vecteur de l'héritage de l'entropie informationnelle de la Bulle-Univers en expansion, est porté par les Bodys subquantiques.
Il n'y a pas de "magie" dans les expériences sur l'intrication, mais juste un des reflets du monde subquantique (il y en a plein d'autres).
C'est ce vecteur qui guide l'évolution de Darwin, tant sur le plan hard que soft, car nous sommes les héritiers du BEC-fossile et de sa mitose. Ainsi la source de la "conscience" collective, est animée par ce vecteur. Il y a ainsi une variante à l'entropie informationnelle relative au désordre. Cette variante se manifeste sous la forme d'une "croissance de complexité ordonnée". La dualité relative à cette variante s'exprime tant dans le champ du hard (Darwin) que sur la conscience collective. L'état de conscience concerne tous les êtres vivants (voir les colonies de fourmis).
Cet état de "conscience" existe déjà chez les êtres unicellulaires, avec leur fonction "peau" qui sépare sélectivement l'intérieur de l'extérieur. La sélection consiste en un déterminisme né du paradoxe qui conduit à prendre le risque de se nourrir du désordre extérieur pour organiser son ordre interne. Cette bataille permanente relative à la dualité "ordre ↔ désordre" est la source de la notion de vie consciente.
Cela est hérité du paradoxe existentiel de l'Omnivers, qui résout l'impossible "zéro inertie absolue" par le duel permanent entre deux entités contraires qui offrent un parfait zéro de nature symétrique, dans chaque oscillateur Bodys.
La Symétrie est consubstantielle à la Nature.
Le zéro absolu (et l'infini et l'instantanéité) des mathématiques n'est pas applicable en physique fondamentale. C'est la source de l'incomplétude des maths pour expliquer les CAUSES de la physique.
La dualité naturelle de l'état Omnivers (où l'entropie informationnelle atteint son paroxysme), s'exprime par un flux de synchronisation (formant BEC sphérique) qui lutte contre l'influence du désordre extérieur. Ainsi l'être unicellulaire évoqué plus haut, ne fait que se conformer à cette bataille héritée, contre le désordre. Quand enfin sa croissance sature, il entre en mitose, tout comme le BEC-fossile ! Là non plus il n'y a pas de magie mais juste un héritage des plus naturels ! Quand le désordre global prend le dessus alors l'épisode bulle-Univers prend fin et rejoint l'Omnivers et le cycle continue.
Le paradoxe global de l'Omnivers revient à ceci ! Plus le désordre grandit plus son brassage augment et plus il ouvre une voie statistique à la synchronisation. C'est la clé du cycle !
https://loiduo5.com/category/paradoxe/
Cordialement
D MAREAU