脳内の神経細胞で

「量子もつれ」が発生してる？　

何百万の脳細胞間の

同期活動を説明か　

上海大学が発表

上海大学の研究者らが発表した論文

「Entangled biphoton generation in the myelin sheath」

は、脳内の神経繊維が、

量子もつれによって結びついた光子のペアを

生成する可能性を理論的に示唆した研究報告である。

実験によって裏付けられれば、

この現象は、

脳内の何百万もの細胞がどのようにして

活動を同期させ、

脳を機能させるのかを説明できる可能性がある。

脳が活動する際、

何百万もの神経細胞が同時に発火

（電気信号を発する動き）する。

この現象には、

多数の神経細胞の同期活動、

つまり遠く離れた細胞同士でもタイミングを

合わせる必要があるが、

そのメカニズムは依然として解明されていない。

研究チームは、脳内で量子もつれが生じ、

離れた神経細胞間の通信を促進する可能性について

学的に調査した。

量子もつれとは、

2つの粒子がどれだけ離れていても

相関関係を保つ現象のことを指す。

研究チームが注目したのは、

神経線維を覆う保護膜であるミエリン鞘（髄鞘）と、

脳内で生成される

電磁放射線の粒子（光子）との相互作用である。

ミエリン鞘は、軸索にエネルギーを提供し、

神経信号である活動電位の伝達を効率化し、

さらに神経系の電気的絶縁体として機能する。

ミエリン鞘の異常や損傷は、

多発性硬化症やアルツハイマー病といった

神経変性疾患と密接に

関連していることが知られている。

理論的計算結果によると、

ミエリン鞘内のリン脂質分子の

炭素-水素（C-H）結合の振動が、

特定の条件下で2つの光子を連続して

自発的に放出する可能性がある。

放出した光子対の多くが量子もつれの

状態になる可能性を示唆している。

ミエリン鞘は円筒形の空洞を形成し、

この構造が量子もつれ光子対の生成を促進する

重要な役割を果たすと考えられる。

ニューロンには多数のC-H結合が存在するため、

これらが神経系全体で量子もつれの

リソースとして機能する可能性がある。

量子もつれが脳内で発生すれば、

離れた場所にある神経細胞同士の間に

非局所的な相関が生じる可能性がある。

これにより、

脳内の何百万もの細胞がどのようにして

活動を同期させるのかを説明できるかもしれない。