Теорията за квантовото съзнание: идея, която набира скорост

Как се създава съзнанието? Този въпрос, един от най-дълбоките и сложни в науката, от векове занимава философи, невролози и физици. Преди няколко десетилетия се появи теория, която предполага връзка между квантовата физика и човешкото съзнание. Дълго време тя предизвикваше ожесточени спорове, но в резултат на неотдавнашните изследвания, които представиха нови доказателства, тя спечели доверие.

От времето на Платон, Аристотел и Марк Аврелий много мислители са се опитвали да разгадаят тайната на човешкото съзнание. Но едва през последните няколко десетилетия съвременните науки създадоха методологична основа. Въпреки че резултатите често са фрагментарни, някои трудове се открояват. Сред тях е научната работа на Стюарт Хамероф, професор по анестезиология в Университета на Аризона. Изследванията му върху въздействието на анестетиците го карат да се заинтересува от микротубулите – цитоскелетни структури, изградени от протеините алфа и бета тубулин. Според Хамероф тези микротубули могат да играят важна роля в механизмите на съзнанието.

Но въпреки своите изследвания ученият не е успял да докаже как точно тези структури допринасят за появата на съзнанието. На свой ред, много преди да получи Нобелова награда за физика през 2020 г., Роджър Пенроуз в книгата си „Новият ум на императора“, публикувана през 1989 г., излага идеята, че човешкото съзнание има квантова природа. Тази хипотеза обаче се натъкна на сериозна пречка: липсата на биологичен механизъм, който да обясни как колапсът на квантовата вълнова функция може да породи съзнателен опит. Заинтригуван от тази теория, Хамероф предположи, че причината може да са квантови процеси, протичащи в именно в микротубулите.

Теорията, свързваща биологията и квантовата физика

Тяхната съвместна работа през 90-те години на ХХ в. довежда до създаването на теорията за квантовото съзнание, известна като „организирана обективна редукция“ (Orch OR). Според тяхната нова научна работа, публикувана през 1996 г. в Mathematics and Computers in Simulation, колапсът на квантовата вълнова функция се организира от микротубулите, за които се смяташе, че са липсващите биологични механизми в първоначалните хипотези на Пенроуз. Изследователите изказват хипотезата, че тези структури са способни да поддържат припокриващи се квантови състояния, което позволява обработката на информация на базата на некласически принципи.

Въпреки своята сложност и оригиналност теорията Orch OR остава предмет на спорове в продължение на почти тридесет години. Една от постоянните критики се отнася до мозъчната среда, която се описва като твърде гореща и влажна за каквито и да било квантови явления, които обикновено се наблюдават при температури, близки до абсолютната нула (-273,15 °C). Поддръжниците на това възражение твърдят, че при такива условия са приложими законите на класическата физика. Хамероф и Пенроуз се противопоставят, като твърдят, че съзнанието излиза извън рамките на простите механични изчисления и може до известна степен да се отклони от сегашното ни разбиране за квантовата механика.

„Мисля, че нашата теория е стабилна от гледна точка на физиката, биологията и анестезията“, заяви неотдавна Хамероф пред Popular Mechanics.

Научен дебат, който продължава

Въпреки скептицизма, някои изследвания изглежда потвърждават идеята за квантово измерение на съзнанието. През 2021 г. екип, ръководен от Ксиан-Мин Джин от Шанхайския университет „Дзяотун“, изследва динамиката на квантовите частици в сложни структури като мозъка. Резултатите разкриват разлики в поведението на квантовите и класическите фрактали, което подкрепя хипотезата за квантово взаимодействие в микротубулите.

Неотдавна в Университета Хауърд бяха открити квантови ефекти, пряко свързани с микротубулите, а друг екип, ръководен от Майкъл Уист, се опита да потвърди ролята им в състава на съзнателните процеси, като изследва взаимодействието им с летливи анестетици.

Освен това изследователи като Дзиефей Лиу, Йонг-Конг Чен и Пин Ао изучават квантовото заплитане между невроните, като изследват свойствата на миелина. Те предполагат, че флуктуациите в C-H връзките в тази обвивка могат да генерират заплетени фотони, което открива нов път към физическата основа на съзнанието.

Въпреки че тази научна работа отново съживи дебата, Orch OR теорията все още далеч не е единна.

„Не мисля, че всички ще се съгласят, но смятам, че нашата теория ще бъде приета сериозно“, обобщава Стюарт Хамероф, визирайки бъдещето, в което биологията и квантовата физика най-накрая ще могат да хвърлят светлина върху една от най-големите загадки на човечеството.