Вашият мозък може да е квантов радиоприемник. Нова теория обяснява съзнанието чрез полето на нулевата точка

Какво би било, ако съзнанието ни не е просто шум от работещи неврони, а реакция на квантовия фон на Вселената? Авторът на нова статия, публикувана в „Frontiers in Human Neuroscience“, предлага точно такава картина: според неговия модел съзнателните състояния могат да възникнат от способността на мозъка да резонира с квантовия вакуум или полето с нулева точка, което пронизва цялото пространство.

В статията се твърди, че вътре в мозъка действат макроскопични квантови ефекти. Това заключение се основава на сравнение на данните за кортикалната структура, неврофизиологията и резултатите от количественото моделиране. Фокусът пада върху кортикалните микроколонки – малки вертикални блокове от кората, състоящи се от около стотина неврона. Според предложения модел именно те са пряко свързани с полето на нулевата точка и задействат сложната динамика, която наблюдаваме като съзнателни процеси.

Отдавна е известно, че будуването и съзнателното възприемане се съпровождат от синхронизиране на мозъчната активност в бета и гама диапазоните. Тези ритми показват признаци на самоорганизирана критичност – специален режим на ръба на фазов преход, когато системата се намира в деликатно равновесие между хаоса и стабилността. В подобно състояние дори един слаб сензорен сигнал е способен да предизвика големи „невронни лавини“, които изследователите свързват с акта на съзнателно възприятие. При анестезия или загуба на съзнание тази фина настройка изчезва. Въпросът остава открит: какво поддържа мозъка близо до критично състояние?

Авторът на статията предполага, че отговорът трябва да се търси в квантовата електродинамика – фундаменталната теория на електромагнитното взаимодействие. В рамките на тази теория вакуумът се разглежда не като празнота, а като нулево електромагнитно поле, изпълнено с флуктуираща енергия. Изчисленията показват, че отделни честоти на това поле могат да резонират с глутамата – най-разпространения възбуждащ невротрансмитер в мозъка. Според модела този резонанс възниква в микроколонките, където телата и синапсите на около стотина неврона са потопени в местен „басейн“ от глутамат.

Тази взаимосвързаност, както се твърди, е от решаващо значение за поддържането на самоорганизираната критичност. От една страна, резонансът между глутамата и нулевото поле води до образуването на области на кохерентност – региони, в които огромен брой молекули започват да осцилират в синхрон. Тези области са защитени от енергийни пропуски и следователно могат да запазят квантовата кохерентност по-дълго, отколкото би се очаквало в един топъл и шумен мозък.

От друга страна, същото взаимодействие би трябвало да възбужда определени режими на нулевото поле и да генерира микровълнови полета във вътрешността на микроколонките. Те, според изчисленията, са в състояние да настроят фино работата на йонните канали, да регулират честотата на пиковете и да поддържат баланса на възбуждане и потискане, който е необходим за критичната динамика на невронната мрежа.

Интересно е, че численият анализ разкрива, че формирането на областта на кохерентност води до изместване на честотата на доминиращите, значително усилени ZPF (zero-point modes) режими от 7,8 THz към микровълновия диапазон близо до 30 GHz, което означава, че вторият етап от този процес завършва с генериране на вътрешноколонно микровълново поле.

Оттук авторът прави далеко отиващи изводи: ако моделът е верен, съзнанието възниква не само от електрохимичните сигнали, протичащи по невроните, но и от по-дълбока „оркестрация“, в която ключова роля играе резонансното взаимодействие на мозъка с нулевото поле. В такава картина субективното съзнание се оказва свързано със селективното възбуждане на специфичните режими на това поле, което се отразява в характерни критични режими на мозъчната дейност. Когато съзнанието изчезне, например при анестезия, се наблюдава ясно изразено отклонение от критичната динамика – това се тълкува като прекъсване на връзката на мозъка с полето с нулева точка, което в модела действа като скрит проводник на невронната активност.

По-нататък авторът описва възможните начини за проверка на хипотезата. Според него внимателни експерименти с промяна на условията в мозъчната кора могат да покажат дали тя използва полето на нулевата точка в работата си и дали съзнателните състояния зависят от подобно резонансно взаимодействие. Ако тези ефекти бъдат уловени, това не само ще разшири арсенала на неврологията, но и ще добави масло в огъня на старите философски дебати за природата на съзнанието.

Трябва да се отбележи, че разгледаният тук подход не само поставя солидна теоретична основа за обяснение на динамиката на мозъка, но и хвърля нова светлина върху регулирането на биологичните организми като цяло. Ето защо принципите, изложени в тази статия, дават основание да се предположи, че резонансното взаимодействие между специфични молекули и ZPF (zero-point modes), водещо до образуване на области на кохерентност и генериране на ендогенни електромагнитни полета, би могло да бъде в основата на много процеси на хомеостатичен контрол, протичащи в клетките. От тази гледна точка всеки процес на контрол използва уникални честоти или честотни ленти, а здравият организъм може да се разглежда като перфектно координиран оркестър.

В заключение се подчертава, че предложеният модел добавя още едно измерение към опитите за създаване на последователна теория на съзнанието чрез свързване на невронауката с фундаменталната физика.В продължение на векове основният въпрос е бил нещо подобно: дали съзнанието е страничен продукт на невронните мрежи, или е свързано с нещо по-фундаментално в структурата на Вселената. В обсъжданата статия се издига смелата хипотеза, че вездесъщото поле на нулевата точка може да е един от ключове към този въпрос. Самата хипотеза обаче остава спекулативна и се нуждае от строга експериментална проверка, преди да може да се приеме като част от общоприетата научна картина.