?> ?> شبیه‌سازی سیستم عصبی انسان بر مدارهای الکتریکی | ایبنا
مجموعه اثر «میدان‌های حیاتی» تالیف مشترک پیام طیبی‌زاده و ابوالفضل همتی به بررسی کاربردهای فیزیک کوانتومی برای شناخت بیش‌تر رفتارهای زیست‌شناختی پرداخته است. گفتنی است، بسیاری از فرایندهای زیست‌شناختی از نظر جوهره مکانیکی، کوانتومی هستند.
شبیه‌سازی سیستم عصبی انسان بر مدارهای الکتریکی
پیام طیبی‌زاده، نویسنده و پژوهشگر فیزیک در گفت‌وگو با خبرنگار خبرگزاری کتاب ایران (ایبنا) درباره کتاب «میدان‌های حیاتی» - که اثری درباره عصب‌شناختی کوانتومی است- گفت: در سال‌های تحصیل و تدریس رشته فیزیک کوانتومی همواره ایده‌های نو در ذهنم خطور می‌کرد و هرکدام در نمودار ذهنی من، نوعی اندیشه تداخلی ایجاد می‌کرد؛ از این نظر که می‌دیدم بسیاری از روابط مکانیک کوانتومی و فیزیک کوانتومی با جهان زیست‌شناختی ارتباط نزدیکی دارد. توجه کنید که فیزیک را از مکانیک کوانتومی متمایز کردم؛ زیرا این دو با هم متفاوت هستند! علت را خواهم گفت. این روند ادامه داشت تا اینکه سال 1398 با پیشنهاد یکی از صاحب‌نظران در حوزه تحقیقات فیزیک نوین، به خدمت دکتر ابوالفضل همتی رهنمون شدم. از آن زمان کار مشترکمان آغاز شد. کتابی متنوع با حجمی بسیار زیاد. با توجه به مطالب وسیعی که در فصول مشبع جلد اول گنجانده شده بود، کتاب را به نام «میدان‌های حیاتی» نام نهادیم.
 
وی افزود: دامنه مطالب کتاب از جلد اول تا جلد حاضر -که از سوی نشر شاملو منتشر شده- بسیار وسیع است. در جلد اول، نه‌تنها سیستم عصبی انسان را مورد بررسی قرار دادیم؛ بلکه تا آنجا پیش رفتیم که تمامی سیستم عصبی انسان را بر روی مدارهای الکتریکی یک ابررسانا شبیه‌سازی کرده و نحوه ارتباط الکترودینامیکی آن را مورد تحقیق قرار دادیم. از طرف دیگر، در جلد دوم ساختار لب‌های مغزی انسان را تحلیل و سازوکار اندام‌ها را در حوزه الکترومغناطیس بررسی کردیم.
 
طیبی‌زاده افزود: حال ممکن است بپرسید این تحقیق تا کجا پیش رفته و چرا مهم است؟ بگذارید این‌طور صحبت کنیم که عصب شناسی کوانتومی بررسی کاربردهای فیزیک کوانتومی برای شناخت بیش‌تر رفتارهای زیست‌شناختی است. بسیاری از فرایندهای زیست‌شناختی  شامل تبدیل انرژی به اشکال قابل استفاده برای فرایندهای بیوشیمی و از نظر جوهره مکانیکی، کوانتومی هستند. این‌چنین فرایندهایی شامل واکنش‌های بیوشیمیایی، جذب نور توسط چشم، تشکیل حالت‌های الکترومغناطیسی تحریک، انتقال انرژی برانگیخته و انتقال الکترون‌ها و پروتون‌ها (یون‌های هیدروژن) در فرایندهای شیمیایی مانند فتوسنتز، بویایی و تنفس سلولی هستند.

به گفته طیبی زاده، اساساً یکی از جنبه‌های اصیل این کتاب چندین جلدی را بر پایه ساختار تنفسی انسان و ارتباط آن با تمامی اجزا و مراتب فیزیکی قرار داده‌ایم. در حقیقت علم نوین عصب‌شناسی کوانتومی و تفکر اصلی آن در کتاب «حیات چیست و مغز و ماده» فیزیکدان معاصر، اروین شرودینگر مطرح شد و ما از اندیشه او بهره گرفته به تألیف این کتاب پرداختیم. در واقع او بود که در سخنرانی‌های سال 1944 میلادی به بررسی پدیده‌های حیاتی در مکانیک کوانتومی پرداخت و فیزیک کوانتومی را تحت الشعاع قرار داد.
 
وی درباره ارتباط عصب‌شناسی و فیزیک کوانتومی گفت: انسان در هر وضعیتی، از حواس خود براى كسب و ارزيابى داده‌های ورودی بهره می‌گیرد. قابلیت مغز براى كشف جهان پیرامون بسته به تأثیرات امواج الکترومغناطیسی است که با محیط پیرامون و جهان خود داد و ستد می‌کند؛ اما محیط فیزیک مغز دارای محدودیت است، زيرا متكى به امواج الکترومغناطیسی وارد از طريق حواس بوده و محدوديت‌هاى طبيعى حواس، ظرفيت مغز را محدود می‌کند. بررسى نحوه عملكرد مغز انسان نشان می‌دهد كه اين عضو از ميليون‌ها نورون تشكيل شده است و هر يک از اعضای بدن نيز داراى مراكز عصبى خاصى در مغز است. امواج به وسيله هریک از حواس به كمک فرایندهای الکترومغناطیسی از طريق نورون‌ها منتقل می‌شود. مغز تمامى اطلاعات لازم را به‌صورت الگوهاى امواج الکترومغناطیسی بین نورون​‌ها دريافت و پس از تجزيه و تحليل، همه داده‌های لازم را جهت عملكرد خويش انتقال می‌دهد.
 
طیبی‌زاده گفت: هنگامى كه تحريكات و بارهای الكتريكى حامل جریان و میدان الکتریکی و مغناطیسی، به مغز رسيدند، الگوهاى الكترومغناطیسی و به تبعیت از آن، شيميايى را عرضه می‌کنند. مغز، اين الگوها را با اطلاعاتى كه از قبل در حافظه ذخيره شده، مقايسه كرده و نتیجتاً انسان بر اساس تفسير داده‌های ذخيره شده در حافظه نسبت به وضعيتى كه با آن مواجه می‌شود، واكنش نشان می‌دهد.

وی افزود: این درک رفتار دقیقا مسئله مورد بحث در «عصب‌شناسی کوانتومی» است. یکی از مسائل مورد بحث «علیت معکوس» است. همان‌طور که در جلد دوم کتاب بررسی کرده‌ایم، برای مثال فردی که در چند روز گذشته فعالیت های زیادی انجام داده است، طبیعی است که احساس خستگی کند؛ بنابراین انجام فعالیت های زیاد باعث شده است که فرد خسته شود؛ اما اگر پیش از انجام کاری خستگی حاصل از آن را تجربه کند، چه دلیلی برای این خستگی دارد؟ این فرایند در مکانیک کوانتومی به اصل علیت بر می‌گردد؛ طبق قواعد علیت معکوس در مکانیک کوانتومی یک معلول، پیش از رخ‌دادن علتش، اتفاق می‌افتد؛ بنابراین پدیده‌های زیست‌شناختی مورد بحث در واقع تصویری از مکانیک کوانتومی هستند.

طیبی‌زاده خاطرنشان کرد: یک مثال دیگر در مورد پدیده‌های زیست کوانتومی، اثر پروانه‌ای است که در جلد دوم، در مورد انسان آن‌را توضیح داده‌ایم. اثر پروانه‌ای نام پدیده‌ای است که به دلیل حساسیت ساختار عصبی انسان به شرایط اولیه ایجاد می‌شود. این پدیده به این اشاره می‌کند که تغییری کوچک در یک سیستم -مثل جو زمین- (بال‌زدن پروانه) می‌تواند سبب تغییرات شدید (وقوع طوفان در کشوری دیگر) در آینده شود. ببینید همه این‌ها روابط کوانتومی را در ساختار عصبی انسان یا هر سیستمی به تصویر می‌کشد.

این پژوهشگر گفت: با توجه به سرفصل‌های فوق باید یادآور شد که مطالعه علم فیزیک ما را  برخوردار از مجموعه‌ای قوانین و روابطی ریاضی کرده که توسط آن‌ها شناخت نتایج وقایع فیزیکی همچون حرکت، جاذبه، الکترومغناطیس، نیروهای هسته‌ای، مکانیک‌ کوانتومی و نسبیت را در تمامی حوزه‌های بیوشیمی اعصاب امکان‌پذیر می‌سازد. مطالعه در هر یک از این زمینه‌ها، ما را با اندیشه‌ها و نتایجی متفاوت نسبت به وجود و واقعیت آن مواجه می‌کند؛ ولی تلاش اخیر ما همواره معطوف به خلاصه‌کردن همه نیروهای طبیعت در امتداد یک سری از قوانین و فرمول‌های واحد بوده که به تئوری وحدت بزرگ معروف است.
 
گزارشگر
مهتاب دمیرچی
کد مطلب : ۳۱۳۵۸۴
https://www.ibna.ir/vdcbwfbfarhb8sp.uiur.html
ارسال نظر
نام شما
آدرس ايميل شما

پرونده ویژه پویش #تندرست_باش_ای_ایران