뇌의 작동 원리, 양자역학으로 풀었다…슈뢰딩거 방정식으로 해석

뇌의 작동 원리, 양자역학으로 풀었다…슈뢰딩거 방정식으로 해석

슈뢰딩거 방정식으로 뇌의 작동 원리 해석

 

 

🧠 뇌의 작동 원리 해석

 

양자역학의 수학적 원리를 활용해 뇌의 신경 신호 전달 방식을 설명한 연구 결과가 발표됐다. 이 연구는 뇌의 작동 원리를 양자컴퓨터로 구현할 수 있는 가능성을 제시하며 주목받고 있다.

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🔍 연구 개요

 

✅ 연구팀: 스페인 폼페우 파브라 대학교, 영국 옥스퍼드대학교, 덴마크 오르후스대학교 공동 연구진
✅ 논문: '고조파 분해를 통해 밝혀낸 뇌의 저차원 임계 동역학' (과학저널 Physical Review E)
✅ 핵심 내용: 슈뢰딩거 방정식을 활용해 뇌의 신호 흐름을 보다 정밀하게 분석

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🧠 뇌의 빠른 계산, 어떻게 가능한가?

 

뇌의 신경 신호는 50~100m/s로 비교적 느리지만, 컴퓨터보다 빠르게 복잡한 계산을 수행한다.
연구진은 그 이유를 양자역학적 간섭과 장거리 상호작용에서 찾았다.

• 기존 방식: 열 방정식(Heat Equation) 사용 → 국소적 신호 전달만 고려
• 새로운 접근: 슈뢰딩거 방정식 활용 → 멀리 떨어진 뇌 영역 간 상호작용까지 반영

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🛠 CHARM 기법으로 뇌 활동 분석

 

연구진은 복소 고조파 분해(CHARM) 기법을 개발해 1000명 이상의 뇌 영상을 분석했다.
✨ 결과: 기존 방식보다 훨씬 높은 정확도로 뇌의 신호 흐름을 재현!
🛌 깨어 있는 상태 vs. 깊은 수면 상태도 정밀하게 구별 가능

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🔮 양자컴퓨터와 뇌 연구의 미래

 

뇌는 여러 정보를 병렬적으로 처리해 복잡한 문제를 빠르게 해결하는데, 이는 양자컴퓨터의 구조와 유사하다.

👉 향후 양자컴퓨터를 활용해 인간 뇌의 작동 방식을 재현할 가능성이 높아졌다.

 

💡 구스타보 교수:

"뇌는 동시에 정보를 결합하고 처리할 수 있기 때문에 느린 신호 속도에도 복잡한 계산을 실시간으로 수행한다.
양자물리학의 파동 방정식을 활용하면 뇌의 상호작용 패턴을 더욱 정밀하게 해석할 수 있다."

 

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