Квантовая запутанность в нейронах может объяснить сознание

Сейчас в вашем мозге играет безмолвная симфония: нейронные пути синхронизируются в электромагнитном хоре, который, как считается, порождает сознание. Однако, как именно различные цепи мозга согласовывают свои импульсы, остается загадкой. Некоторые теоретики предлагают смелое решение, предполагая, что квантовая запутанность может играть важную роль в этом процессе, пишет ScienceAlert. Исследование опубликовано в журнале Physical Review E.

Это смелое предположение, так как квантовые эффекты обычно исчезают в масштабах, превышающих атомы и молекулы. Однако несколько недавних открытий заставляют задуматься, возможно ли, что квантовая химия действительно функционирует в наших головах. Авторы новой работы объясняют, как запутанные фотоны, испускаемые углеродно-водородными связями в миелиновой оболочке нервных клеток, могут синхронизировать активность мозга.

Открытие появилось через несколько месяцев после обнаружения другого квантового явления в клеточных структурах, суперрадианса. Это привлекло внимание к теории сознания под названием «оркестрированная объективная редукция», предложенной уважаемым физиком Роджером Пенроузом и анестезиологом Стюартом Хамероффом. Модель предполагает, что сети цитоскелетных микротрубочек, которые придают структуру клеткам, в данном случае нейронам, действуют как своего рода квантовый компьютер, формирующий наши мысли.

Понятно, почему некоторые ученые ищут объяснение сознания в квантовой физике: и в сознании, и квантовой физике — смесь предсказуемости и случайности, которую сложно объяснить. Однако у ученых есть целый ряд причин оставаться скептиками относительно квантовых теорий сознания — биологические процессы слишком хаотичные и «шумные», чтобы квантовая механика могла играть значительную роль.

Тем не менее, авторы исследования отмечают, что миелиновая оболочка вокруг аксона нервной клетки может служить подходящей цилиндрической полостью для усиления инфракрасных фотонов, образующихся в клетке. Это может привести к испусканию пар фотонов с высокой степенью связи между их свойствами.

Движение этих запутанных фотонов через биохимические ионные каналы в мозге может способствовать синхронизации процессов, играющих ключевую роль в работе органа. Конечно, хотя имеются данные для поддержки гипотезы, доказательств влияния запутанных фотонов на крупномасштабные биологические процессы пока недостаточно. Однако есть доказательства существования квантовой биологии у животных. Все больше данных указывает на то, что состояния суперпозиции спинных состояний электронов в белках криптохромах могут быть подвержены влиянию магнитных полей, что объясняет дальнюю навигацию у некоторых животных.