Как човешкият мозък е свързан с квантовата физика?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

Никой не знае какво е съзнанието и как работи. Разбира се, учени от различни области на науката имат различни предположения по този въпрос, но никой не може да даде точен отговор на въпроса какво е съзнание. Подобна ситуация се наблюдава и с квантовата механика - изучавайки взаимодействието на най-малките частици на Вселената помежду си, физиците са научили много. Но тъй като квантовата механика не е съгласна с общата теория на относителността на Айнщайн, изследователите не могат да разберат как да ги доведат до общ знаменател.

Според един от най-великите учени на ХХ век, физикът Ричард Файнман, никой не разбира истински квантовата механика. Интересното е, че той също може да е говорил за също толкова заплетен проблем със съзнанието. Въпреки факта, че някои учени смятат, че съзнанието е просто илюзия, други, напротив, вярват, че изобщо не разбираме откъде идва.

Така че не е изненадващо, че вековната мистерия на съзнанието е накарала някои изследователи да се обърнат към квантовата физика, за да я обяснят. Но как една неразгадана мистерия може да бъде обяснена от друга?

Какво е Съзнание?

Трудно е да се дефинира съзнанието. Как да отговоря на въпроса "защо съм аз" или "по какво съзнанието ми се различава от съзнанието на котка?" или "защо възприемам света по този начин, а не иначе?" За щастие в света има учени, които са готови да дадат отговори, ако не на всички, то на много въпроси за това какво е човешкото съзнание.

Например когнитивният философ Даниел Денет, професор в университета Туфтс (САЩ), в книгата си „От бактерията до Бах и обратно“говори за това как биологичните процеси в човешкото тяло създават поток от мисли и образи. Професорът смята, че субективният филм, който се играе пред очите на всеки от нас, не е нищо повече от илюзия, умело изтъкана от нашия мозък. Той също така вярва, че съзнанието не е толкова мистериозно, колкото си мислим и вярва, че науката трябва да обясни обективното функциониране на мозъка.

Сред учените, които не са съгласни с гледната точка на Денет, е австралийският философ и учител Дейвид Чалмърс. Той предлага да се разглежда съзнанието като нещо фундаментално, например като законите на физиката, които могат да бъдат открити в бъдеще с помощта на най-новите технологии. Втората му още по-радикална идея се нарича „хипотеза на панспихизма“, според която съзнанието е универсално и всяка система го притежава до известна степен, дори елементарни частици и фотони. И където има фотони, може да има квантова механика.

Как квантовата физика е свързана със съзнанието?

През 1921 г. Алберт Айнщайн е удостоен с Нобелова награда по физика за откриването на закона за фотоелектричния ефект. Физикът вярвал, че светлината, която обикновено се счита за непрекъсната вълна, може да бъде разпределена и в кванти, които ние наричаме фотони. Това събитие, заедно с разбирането на Макс Планк за излъчването на черното тяло, новия атомен модел на Нилс Бор, рентгеновите изследвания на Артър Комптън и предположението на Луис де Бройл, че материята има вълнообразни свойства, беляза началото на нова квантова ера, в която вие и аз имаха късмета да живеят.

Изненадващо ли е, че се появи нова квантова теория на съзнанието, наречена Оркестрирана обективна редукция (Orch OR), спонсорирана от носителя на Нобелова награда по физика, професор Роджър Пенроуз от Оксфордския университет и анестезиолога Стюарт Хамероф от Университета на Аризона.

Теорията на Orch OR, въпреки че е претърпяла редица промени от създаването си, обикновено заявява, че откриването на квантови трептения в „микротубулите“, които са вътре в невроните на мозъка, поражда съзнание. Микротубулите (протеинови полимери) контролират невронните и синаптичните функции и свързват мозъчните процеси със самоорганизиращи се процеси на квантово ниво. Учените смятат, че новата теория може дори да обясни отвъдния живот.

Имайте предвид, че теорията на Пенроуз и Хамероф предизвика редица критики, но прилагането на квантовата теория в биологичен контекст продължи и имаше най-голям успех във връзка с фотосинтезата. Интересно е, че изследванията на миризма, ензими и дори ДНК на птици също предполагат, че квантовите ефекти могат да бъдат по-широко включени във функционирането на биологичните организми.

Докторантката Бетани Адамс наскоро публикува статия във Physics World за ролята на квантовите ефекти в мозъка. Изследването на Адамс подчертава редица възможни квантови ефекти върху мозъка, но нейното докторско изследване

фокусира се върху квантовото заплитане между невроните и как може да бъде повлияно от фармацевтични продукти като литий.

Докато работата на Адамс обхваща няколко потенциални приложения, тя самата се надява, че нейните изследвания ще донесат на света по-добро разбиране за това как действат антидепресантите и стабилизаторите на настроението, както и нови лечения за много психични заболявания. Но кой знае, може би нейната работа ще позволи на учените да обяснят как работи съзнанието и откъде идва.