Cercetătorii nu pot explica de ce fizica cuantică continuă să apară în creierul uman


Tuburile proteice din interiorul neuronilor se comportă ca niște computere cuantice și nimeni nu poate explica pe deplin de ce medicamentele care le perturbă dezactivează și starea de conștiență. În 2024, cercetătorii au administrat șobolanilor un medicament numit epotilonă B înainte de a-i anestezia. Epotilona B stabilizează microtubulii, structurile proteice cilindrice cu diametrul de aproximativ 25 de nanometri care formează schelele interne din interiorul fiecărui neuron. Șobolanii au avut nevoie de mult mai mult izofluran pentru a-și pierde reflexul de redresare.

Un studiu din 2025 pe șoareci a reprodus rezultatul folosind diferiți compuși modificatori ai microtubulilor. O observație clinică din 2015 a constatat că pacienții cu cancer care primiseră anterior chimioterapie cu taxani, care modifică și dinamica microtubulilor, au prezentat o sensibilitate măsurabil diferită la anestezicele inhalate în timpul intervenției chirurgicale. Farmacologia standard a anesteziei nu a prezis nimic din toate acestea. Trei linii independente de dovezi, măsurători moleculare, modele animale și o populație clinică, au indicat aceeași structură prin același mecanism, și nimeni nu a avut o explicație clară pentru niciuna dintre acestea.

Microtubulii ar trebui să fie structurali. Ei mențin forma neuronului, transportă molecule de-a lungul lor și ajută la divizarea celulelor în timpul replicării. Neuroștiința i-a tratat ca pe niște instalații sanitare biologice timp de 30 de ani. Ceea ce nu ar trebui să fie este relevant pentru conștientizarea dumneavoastră. Totuși, de fiecare dată când cineva efectuează un experiment care atinge integritatea microtubulilor și apoi măsoară profunzimea anesteziei, cele două se leagă într-un mod pe care modelele existente despre cum funcționează anestezia nu îl pot explica. Acest tipar este ceea ce face ca aceste rezultate să fie semnificative dincolo de anesteziologie.

Motivul pentru care acest lucru este important se trage de la o întrebare nerezolvată din 1995, când filozoful David Chalmers a numit ceea ce el a numit problema dificilă a conștiinței. Neuroștiința poate descrie modul în care creierul procesează informațiile: cum se propagă semnalele electrice prin sinapse, cum codifică rețelele reprezentările lumii exterioare, cum atenția selectează anumite semnale în detrimentul altora. Ceea ce nu poate explica este de ce oricare dintre aceste procese produce o experiență subiectivă. De ce există ceva ce se simte atunci când vezi culoarea roșie, în loc ca creierul să calculeze pur și simplu lungimea de undă de 700 de nanometri în întuneric, fără niciun martor interior? Fiecare teorie serioasă a conștiinței s-a lovit în cele din urmă de acest zid. Procesarea poate fi descrisă. Experiența nu poate fi derivată din descriere.

Un mic grup de fizicieni și neurocercetători a petrecut trei decenii argumentând motivul pentru care neuroștiința clasică nu poate rezolva această problemă este că lucrează cu o fizică greșită. Mecanica cuantică permite fenomene fără echivalent clasic: superpoziția – unde un sistem există în mai multe stări simultan până la măsurare; inseparabilitatea – unde două particule împărtășesc o stare corelată pe orice distanță și coerența – unde stările cuantice rămân structurate în loc să se degradeze imediat în aleatoriu clasic.

Fizicianul Roger Penrose și anestezistul Stuart Hameroff au propus în 1996 că microtubulii susțin coerența cuantică în interiorul neuronilor și că această conștiință apare atunci când această coerență atinge un prag și se prăbușește într-un eveniment guvernat gravitațional. Modelul a fost atacat imediat. Stările cuantice din țesutul biologic cald și umed la 37 de grade C erau așteptate să se modifice în aproximativ 100 de femtosecunde, o zecime de trilionime de secundă, prea scurt pentru ca ceva util din punct de vedere computațional să se întâmple.

Ceea ce s-a schimbat sunt datele experimentale din ultimii 3 ani. Un studiu din 2023 a măsurat modul în care energia electronică fotoexcitată migrează de-a lungul rețelei de microtubuli folosind duratele de viață ale fluorescenței reziduurilor de triptofan, unitățile de aminoacizi încorporate în peretele tubului. Energia s-a deplasat 6,6 nanometri într-un model de undă coerent, nu în saltul aleatoriu pe care îl prezice fizica clasică. Când cercetătorii au adăugat medicamente anestezice, izofluran sau etomidat, atât distanța de transfer, cât și timpul de coerență s-au scurtat semnificativ. Un studiu din 2024 a înregistrat stări cuantice în preparate izolate de microtubuli care persistă timp de aproximativ 10 nanosecunde, cu patru ordine de mărime mai mult decât estimările teoretice mai vechi. Un studiu separat din 2024 a descoperit că zeci de mii de reziduuri de triptofan din rețele mari de microtubuli radiază lumină în ceea ce fizicienii numesc super-radianță, unde ansamblul emite mult mai puternic decât ar prezice componentele sale individuale. Toate aceste rezultate provin din preparate de laborator, nu din țesut cerebral viu, iar aplicabilitatea lor la un creier funcțional intact rămâne neconfirmată.

Rezultatele anesteziei și rezultatele fluorescenței se conectează acum într-un mod pe care farmacologia standard nu îl poate explica. Dacă procesele cuantice microtubulare sunt necesare pentru conștiință, medicamentele anestezice ar trebui să suprime conștiința prin perturbarea acestor procese, iar potența unui medicament ar trebui să scadă odată cu gradul de perturbare pe care îl produce. Studiul fluorescenței din 2023 a arătat că exact asta se întâmplă la nivel molecular: anestezicele scurtează coerența proporțional cu puterea lor clinică. Studiile pe animale din 2024 și 2025 au arătat că protejarea structurii microtubulilor face ca animalele să fie mai greu de anesteziat. Datele clinice din 2015 au arătat același model direcțional la oamenii a căror dinamică a microtubulilor fusese modificată de chimioterapia anterioară. Niciunul dintre aceste trei seturi de date nu a fost conceput pentru a testa aceeași ipoteză. Toate trei indică aceeași direcție.

Chiar dacă efectele cuantice asupra neuronilor sunt confirmate la fiecare nivel experimental, niciunul dintre programe nu a produs o regulă care să conecteze aceste efecte la experiența subiectivă. Modelul microtubulilor încearcă să lege acest lucru prin argumentul lui Penrose conform căruia colapsul funcției de undă gravitațională se conectează la proprietățile proto-fenomenale încorporate în geometria spațiu-timpului. O lucrare din 2025 a extins acest lucru prin legarea evenimentelor unificate de reducere cuantică de momentele conștiente unificate într-un cadru care tratează proto-conștiința ca o caracteristică fundamentală a realității fizice.

Sursa: studiul ştiinţific „Quantum theories of consciousness: a critical review of feasibility, philosophical sufficiency, and empirical testability” / frontiersin.org


VA RUGAM, AJUTATI-NE!

Din 2008, cercetam si cautam adevarul in domenii precum istoria, religia sau metafizica. Am publicat peste 15.000 de articole; munca este imensa, dar si costurile aferente sunt foarte mari. Publicitatea Google Adsense nu acopera toate costurile, iar pentru a continua munca si proiectul, avem nevoie de ajutorul vostru. Orice donatie conteaza, indiferent de suma. Toti banii stransi se vor duce catre acest proiect, dar si pentru cercetarea unor subiecte controversate din istorie, inclusiv cercetari genealogice. Va multumim din suflet!

DONATI prin PAYPAL:

DONATI prin CONT BANCAR (ING BANK):
- Cont LEI: RO53INGB0000999917643869
- Titular: ASOCIATIA GENIA - GENEALOGIE SI ISTORIE CUI:51669957
- Email: contact@genia.ro
- Nr.inregistrare Min.Justitiei: 1036/A/2025