Недавний прорыв в эксперименте, проведенном в Уэлсли-колледже в Массачусетсе, проливает свет на архитектуру сознания. Исследователи ввели анестезию крысам и обнаружили, что крошечные структуры в их мозгах, известные как микротрубочки, могут быть ответственны за сознательный опыт. Это исследование поддерживает теорию, предложенную лауреатом Нобелевской премии Роджером Пенроузом, согласно которой квантовая физика играет роль в том, как работает сознание.
Опубликованное в рецензируемом журнале eNeuro в августе 2024 года, исследование включало введение изофлюрана, ингаляционного анестетика, двум группам крыс. Одна группа получила препараты, стабилизирующие микротрубочки, что позволило им дольше сохранять сознание, чем у нестабилизированной группы, которая быстро потеряла способность восстанавливать нормальную позу. Эта находка имеет значительное значение, поскольку физическая природа сознания оставалась загадкой для ученых на протяжении десятилетий.
Концепция о том, что квантовая физика лежит в основе сознания, появилась в 1990-х годах, когда Пенроуз и анестезиолог Стюарт Хамерофф предложили, что нейронные микротрубочки позволяют квантовые процессы в мозге, приводящие к сознанию. Они предположили, что сознание функционирует как квантовая волна, проходящая через микротрубочки, теория, известная как Orch OR.
Пенроуз теоретизировал, что каждый раз, когда квантовая волновая функция коллапсирует в мозге, это приводит к моменту сознательного опыта. Если эта теория будет подтверждена, это может революционизировать наше понимание сознания, предполагая, что оно может одновременно существовать в нескольких местах, потенциально связываясь с квантовыми частицами за пределами нашего мозга.
Несмотря на скептицизм в отношении теории Orch OR из-за холодных условий, необходимых для квантовых эффектов, исследователи собрали многообещающие данные, указывающие на то, что квантовые операции могут играть роль в различных жизненных процессах. Например, считается, что растения используют квантовые процессы для эффективного преобразования света в энергию, используя суперпозицию для навигации по внутренним структурам.
Кроме того, исследование августа 2024 года в Physics Review E предполагает, что миелин, жировой материал в мозге, создает идеальные условия для квантовой запутанности, что может связывать миллиарды нейронов, работающих в наших мозгах. Эта связь может способствовать нашим мыслям и вносить вклад в сознание.
Два предыдущих исследования также поддерживают квантовую перспективу на сознание, показывая, что световые частицы могут проходить через микротрубочки без деградации. Эти результаты указывают на то, что нейроны могут работать на скоростях, позволяющих квантовые операции, приближая нас к пониманию связи между нашими мозгами и квантовой вселенной.
По словам нейробиолога Майка Уиста из Уэлсли-колледжа, это исследование не только улучшает наше понимание проблем со здоровьем, связанным с мозгом, но и открывает новые пути для изучения природы сознания у людей и животных.