Quantum mechanisms in the brain: from conjectures and theories to experimental evidence
Notice bibliographique
Résumé
As the emerging field of quantum biology matures it is becoming possible to understand the fundamental workings of biological systems at the subatomic level. Understanding the complex function of the brain from this vantage point is no exception. Looking at the subcellular functions of neurons beyond the standard classical mechanisms of chemical and electrical signaling offers the potential to design advanced diagnostics and therapeutics for neurological disorders and mental illnesses based on quantum technologies and could even lead to a more comprehensive understanding of human cognition, behavior, or even consciousness itself. Towards this end there have been many theories proposed for how quantum mechanics may play a role in brain function. However, regardless of how promising these theories are, without experimental evidence to provide validation they are merely interesting conjectures. Here we present a review of current theoretical quantum mechanisms proposed to influence brain function (e.g., spin-based mechanisms, optical mechanisms) and place them in the context of existing experimental evidence. We find that experimental evidence does support quantum mechanisms that may exist in the brain, but significant challenges remain in explaining how such mechanisms may influence processes on relevant biological lengths and timescales. Potential approaches to address these challenges are also discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,007 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,027 |
| Communication savante | 0,006 | 0,017 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,006 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».