Une nouvelle étude montre que l'information dans les neurones ne se transmet pas comme un code, mais comme un flux physique, inséparable de la chaleur. La thermodynamique quantique s'attaque au cerveau
Quand les neurobiologistes parlent de l'information dans le cerveau, ils entendent généralement quelque chose comme un code : des schémas d'activation des neurones, des signaux électriques, des marqueurs chimiques. L'information comme abstraction, simplement « inscrite » dans la matière. Un nouveau travail du professeur Onur Pusuluk, de l'université Kadir Has en Turquie, publié sur arXiv, propose une vision radicalement différente. L'information dans les neurones n'est pas une abstraction. C'est un processus physique, inséparable de la matière même du cerveau. Et la clé de ce processus, c'est la chaleur.
Pusuluk s'appuie sur ce que l'on appelle l'effet thermocoherent : un phénomène dans lequel le flux thermique et le flux informationnel d'un système sont mutuellement liés par la cohérence quantique. Lorsque la chaleur traverse un tissu neuronal, elle porte avec elle non pas simplement de l'énergie, mais une structure relationnelle répartie sur de nombreux neurones simultanément. Cette structure n'appartient à aucun neurone pris isolément. Elle est invisible à l'observateur local, qu'il s'agisse d'un neurone voisin ou d'un instrument de mesure. Elle n'existe que comme un tout. Dans cette image, le cerveau n'est pas un ordinateur qui traite un code. C'est un système vivant quantique et thermodynamique, où la pensée et le flux thermique sont les deux faces d'un même processus physique.
Ce qui rend ce travail particulièrement intéressant, c'est son lien avec ce que nous savons déjà de la nature quantique de la conscience. Si l'information dans le cerveau se transmet par une cohérence quantique distribuée, cela signifie que le cerveau utilise précisément le type d'organisation que la physique quantique considère comme fondamental pour la nature de l'espace et de la matière eux-mêmes. Pusuluk propose un mécanisme concret et vérifiable, passant par les canaux ioniques, les réseaux de protons liés par pont hydrogène et les molécules contenant du phosphate dans les neurones, par lequel les interactions quantiques microscopiques se déploient à plus grande échelle et influencent la dynamique cognitive du cerveau dans son ensemble.
Il est important que Pusuluk évite délibérément les déclarations fracassantes. Le travail est publié comme préprint sur arXiv et n'a pas encore été évalué par les pairs. L'auteur n'affirme pas que le cerveau est un ordinateur quantique, et se démarque explicitement des théories spéculatives d'une conscience quantique macroscopique. Il propose quelque chose de plus précis et de plus intrigant : entre la physique quantique microscopique et la dynamique cognitive macroscopique, il existe un pont physiquement fondé et vérifiable. La pensée n'est pas un simple calcul. C'est un processus thermodynamique dans lequel les relations quantiques entre les parties du système deviennent une ressource, aussi réelle que l'énergie ou la matière. L'information n'est pas simplement stockée dans le cerveau, elle le traverse — avec la chaleur.
