2025年、量子電気力学と脳の相互作用が意識の根源を探る

2025年、ヒトの意識の根源を解明するための先進的な科学的調査が、量子力学、特に量子電気力学（QED）の原理へと焦点を移している。この研究の最前線は、主観的経験が、脳が遍在するゼロ点エネルギー場（ZPF）と共鳴的に結合する能力から生じると提唱するTRAZEのような理論モデルによって特徴づけられる。この理論的転換は、脳を従来のコンピューターとしてモデル化する古典的な神経科学のアプローチが、ソクラテス以来の哲学的探求における意識の根深い「ハードプロブレム」に直接的に取り組むものである。

この探求の中心にいるのは、理論物理学、神経科学、心の哲学の接点における学際的アプローチに注力するドイツのDIWISS研究機関である。TRAZEモデルは、ゼロ点モードの共鳴的増幅を意味し、意識的な状態中に観察されるベータ波およびガンマ波の周波数帯域における同期した神経活動が、この脳とZPFの相互作用によって維持されていると示唆する。具体的には、この理論は、脳の基本的な機能単位である皮質微小円柱がアンテナとして機能し、ZPFと結合すると提案している。この結合は、自己組織化臨界（SOC）の特徴を示す長距離同期活動パターンの開始とそれに続く形成を促進する。対照的に、麻酔によって誘発される無意識の状態は、この臨界ダイナミクスの逸脱と相関しており、必要な脳-ZPF結合の破壊を示唆している。

この理論的枠組みはQEDに深く根ざしており、QEDは真空を空ではなく、一連のノーマルモードで構成されるエネルギーの変動する海、すなわちZPFとして記述する。QEDに基づくモデル計算は、これらの微小円柱内のグルタミン酸プールとZPFとの共鳴的相互作用が、イオンチャネルの調節および神経発火率の制御に不可欠な巨視的量子効果を生成するための前提条件であることを示している。この概念は、ZPFが意識の普遍的な基質として機能し、分化された状態は、この場に内在する特定の現象的品質の選択的増幅から生じることを示唆している。

この研究の方向性は、真の意識の理解が汎用人工知能（AGI）の達成に不可欠であると見なされているため、2025年の人工知能（AI）の急速な進展と深く関連している。この量子研究に対する制度的および戦略的な支援は世界的に強化されている。例えば、欧州ではスペインが2025年から2030年の期間で初の国家量子技術戦略を立ち上げ、欧州地域開発基金（ERDF）および復興・変革・レジリエンス計画から調達された資金により、初期投資として約8億800万ユーロを拠出している。この戦略は、2025年4月にマドリードで開催されたOECDグローバル技術フォーラムで提示され、ICFOやCSICなどの国内研究センターを強化し、デジタル主権に関するEUの広範な目標と整合させながら、量子コンピューティング、通信、センシングにおけるスペインの地位を確固たるものにすることを目指している。民間資本の注入により、総投資額は15億ユーロ近くに達する可能性があると予測されている。

理論的景観は豊かであるものの、脳内でのこれらの量子現象の実証的検証が依然として主要な課題である。脳の環境、すなわち「暖かく、湿っており、ノイズが多い」と表現される環境は、TRAZEモデルの中心となる微細な量子効果を実験的に分離し、確認することを極めて困難にしている。それにもかかわらず、研究者たちは、共鳴的なグルタミン酸-ZPF結合が実験的に破壊された場合に意識的知覚が失われることを観察するなど、予測を体系的に検証するために設計された新しい実験パラダイムを開発している。

広範な量子意識の議論に関与している他の機関や人物には、代理権（agency）には量子リソースと古典的リソースの両方が必要であると示唆するチャップマン大学や、以前は微小管内の量子プロセスに焦点を当てていたスチュアート・ハメロフとサー・ロジャー・ペンローズのOrch OR理論が含まれる。さらに、ハルトムート・ネーヴェンが率いるGoogleのQuantum Artificial Intelligence Labは、AGIの議論における古典的計算の対極を代表し、意識の複製に対する古典的アプローチと量子アプローチの乖離を浮き彫りにしている。この研究の軌跡は、意識が古典的な物質から純粋に創発したものとしてではなく、おそらく根源的なものとして見なされる未来を示唆しており、この量子物理学的基盤の上に構築された一部の研究によって裏付けられている結論である。