Ваше сознание может быть связано со всей Вселенной

Это последнее исследование об архитектуре сознания подтверждает теорию лауреата Нобелевской премии о том, как квантовая физика работает в вашем мозге.

МАНАСИ ВАГ

Недавний новаторский эксперимент, в котором крысам вводили анестезию, убедил некоторых ученых, что крошечные структуры в мозге грызунов отвечают за опыт сознания. Чтобы осуществить это, микроскопические полые трубчатые структуры, называемые «микротрубочками», выполняют некоторые сложные физические действия; эксперты считают, что микротрубочки выполняют невероятные операции в квантовой сфере. Ссылаясь на работы более ранних исследователей, исследование предполагает, что те же виды квантовых операций, вероятно, происходят в человеческом мозге.

Во время своих экспериментов на мозге крыс ученые из колледжа Уэллсли в Массачусетсе давали грызунам изофлуран, тип ингаляционного общего анестетика, используемого для индукции и поддержания бессознательного состояния при медицинских процедурах. Одна группа крыс, которым вводили наркотики, также получала препараты, стабилизирующие микротрубочки, а другая — нет. Исследователи обнаружили, что молекулы, стабилизирующие микротрубочки, поддерживали сознание крыс дольше, чем нестабилизированные крысы, которые быстрее теряли свой «рефлекс выпрямления» или способность восстанавливать нормальную позу, согласно выводам группы, которые были опубликованы в рецензируемом журнале eNeuro в августе 2024 года.

Исследование Уэллсли имеет важное значение, поскольку физический источник сознания оставался загадкой в течение десятилетий. Это важный шаг на пути к проверке теории о том, что наш мозг выполняет квантовые операции и что эта способность генерирует наше сознание — идея, которая набирает популярность в течение последних трех десятилетий.

Представление о том, что квантовая физика должна быть базовым механизмом сознания, впервые возникло в 1990-х годах, когда лауреат Нобелевской премии физик Роджер Пенроуз, доктор философии, и анестезиолог Стюарт Хамерофф, доктор медицины, популяризировали идею о том, что нейронные микротрубочки обеспечивают квантовые процессы в нашем мозге, порождая сознание. В частности, в статье 1996 года они постулировали, что сознание может функционировать как квантовая волна, проходящая через микротрубочки мозга. Это известно как теория Orch OR, ссылаясь на способность микротрубочек выполнять квантовые вычисления посредством математического процесса, который Пенроуз называет «объективной редукцией».

В квантовой физике частица не существует в том виде, в котором ее наблюдает классическая физика, с определенным физическим местоположением. Вместо этого она существует как облако вероятностей. Если она вступает в контакт со своей средой, как когда ее наблюдает измерительный прибор, то частица теряет свою «суперпозицию» множественных состояний. Она коллапсирует в определенное, измеримое состояние, состояние, в котором она наблюдалась. Пенроуз выдвинул гипотезу, что «каждый раз, когда квантово-волновая функция коллапсирует таким образом в мозге, она порождает момент сознательного опыта».

Если эта квантовая теория сознания, связанная с микротрубочками, окажется верной, она может произвести революцию в нашем понимании сознания и даже укрепить новаторскую теорию о том, что сознание на квантовом уровне способно находиться во всех местах одновременно. Другими словами, оно может существовать везде одновременно, предполагая, что ваше собственное сознание может гипотетически связываться с квантовыми частицами за пределами вашего мозга, возможно, спутываясь с сознанием по всей вселенной.

Многие ученые игнорируют теорию Orch OR, потому что квантовые эффекты были получены только в чрезвычайно холодных лабораторных условиях. Например, теперь наша технология включает квантовые компьютеры, но их работа зависит от температур, близких к абсолютному нулю (около минус 273 градусов по Цельсию), чтобы поддерживать свои квантовые состояния. Согласно исследованию 2022 года, теплый мозг находится далеко за этими пределами, при температуре около 32–40 градусов по Цельсию (около 90–104 градусов по Фаренгейту) в самых глубоких областях мозга. Тем не менее, ученые за эти годы собрали многообещающий набор данных, указывающих на то, что определенные операции на квантовом уровне у животных и растений на самом деле могут отвечать за функции жизни.

Например, ученые предполагают, что растения, которые живут при температурах, намного превышающих абсолютный ноль, вероятно, используют квантовые процессы для эффективного преобразования света в энергию. Во-первых, растения преобразуют фотоны или частицы света в форму материи, называемую экситонами, транспортируя их в хлоропласты растения для начала фотосинтеза. Во время этого путешествия экситоны должны перемещаться по другим внутренним структурам растения — достаточно быстро, чтобы сохранить свою энергию на всем пути к месту назначения. Ученые предполагают, что растения должны использовать квантовое свойство суперпозиции, чтобы одновременно пробовать все возможные пути. Таким образом, экситоны могут прибыть к месту назначения наиболее эффективным способом.

Аналогичным образом, может иметь смысл, чтобы миллиарды нейронов, одновременно активирующихся в человеческом мозге, работали под действием свойства «действия на расстоянии» квантовой запутанности — потенциал для двух частиц, которые находятся очень далеко друг от друга, быть связанными. Ученые уже наблюдали это явление в атомных частицах раньше. Когда они изучали одну частицу, другая очень далекая частица также изменила свои свойства, хотя эти две частицы, по-видимому, не были никак связаны. Исследование, опубликованное в августе 2024 года в журнале Physics Review E, предполагает, что жировая ткань, называемыая миелином, которая покрывает аксон мозговой клетки, обеспечивает идеальную среду для этого запутывания. Поскольку мозг, по-видимому, способен выполнять квантовые операции для облегчения наших мыслей, некоторые ученые предполагают, что этот процесс порождает наше сознание.

Два более ранних знаковых исследования также подтверждают квантовую перспективу сознания. Оба включали эксперименты, в которых световые частицы попадали в микротрубочки и наблюдалось, что сигнал не ухудшался. Фактически, согласно этим исследованиям, эксперименты продемонстрировали, что квантовые состояния в передаче сигналов микротрубочками могут и, вероятно, существуют. Одно из исследований, эксперимент физика и профессора онкологии Джека Тушински, доктора философии, использовало ультрафиолетовые фотоны для создания квантовых реакций длительностью до пяти наносекунд. Эта квантовая когерентность длилась в тысячи раз дольше, чем ожидали исследователи в микротрубочке. Аналогичным образом, в Университете Центральной Флориды исследователи освещали видимым светом один конец микротрубочки и измеряли, сколько времени требовалось микротрубочкам, чтобы испустить этот свет. Они наблюдали повторное испускание этого света в течение сотен миллисекунд или секунд — более чем достаточно времени для того, чтобы мозг выполнил все свои функции. Это наблюдение дает конкретные доказательства того, что нейроны способны работать на скоростях, которые позволяют проводить квантовые операции. Это приближает нас еще на один шаг к пониманию того, как именно наш мозг — и, возможно, само наше сознание — связаны с квантовой вселенной. Разум «как квантовое явление» «сформирует наше мышление по широкому кругу связанных вопросов, например, обладают ли сознанием пациенты в коме или животные», — говорит нейробиолог и профессор колледжа Уэллсли Майк Уист, доктор философии, в пресс-релизе о недавнем исследовании анестезии, проведенном его командой. В дополнение к новой работе, которая помогает нам лучше понять, как лечить проблемы со здоровьем, связанные с мозгом, он говорит, что «мы вступим в новую эру в нашем понимании того, кто мы есть».

Источник: vk.com

Комментарии: