Folosește creierul tău fizica cuantică?

Timp de decenii, creierul uman a fost comparat cu un computer. Dar această metaforă, oricât de utilă, riscă să subestimeze complexitatea extraordinară a organului nostru gânditor. Ultra-eficient, flexibil, capabil să învețe, să imagineze și să creeze, creierul este mult mai mult decât o rețea de neuroni „mecanici”. Și dacă, în loc să ne inspirăm din tehnologia digitală, ne-am uita spre un domeniu mult mai misterios: fizica cuantică?

Aceasta este ideea provocatoare pe care o readuce în discuție un nou studiu al Universității din Shanghai, bazându-se pe un fenomen cu un nume aproape magic: inseparabilitatea cuantică.

În anii 1990, fizicianul Roger Penrose și anestezistul Stuart Hameroff au propus deja o ipoteză iconoclastă: conștiința umană ar fi produsul unor fenomene cuantice care au loc în interiorul neuronilor. Modelul lor, numit Orch-OR (Orchestrated Objective Reduction), a fost criticat dur pentru lipsa de dovezi experimentale, dar a deschis o breșă importantă în înțelegerea creierului: și dacă unele procese mentale nu pot fi explicate doar prin fizica clasică?

Chiar și după decenii de cercetare în neuroștiințe, rămâne un mister: cum reușește creierul să sincronizeze milioane de neuroni pentru a genera o conștiință unificată? Această „orchestrație” este greu de explicat doar prin mecanismele electrochimice cunoscute.

Inseparabilitatea cuantică este un fenomen straniu, dar demonstrat, în care două particule (de exemplu, fotoni) devin „înlănțuite” – starea uneia depinzând instantaneu de starea celeilalte, chiar dacă sunt separate de kilometri. Einstein însuși considera acest efect „prea bizar”, numindu-l ironic „acțiune fantomatică la distanță”.

Studiul chinez publicat în Physical Review E sugerează că mielina – stratul de grăsime care învelește axonii neuronilor – ar putea constitui un mediu propice pentru generarea de perechi de fotoni înlănțuiți, capabili să se deplaseze între diferite regiuni ale creierului. Cercetătorii au modelat efectele anumitor vibrații infraroșii în aceste structuri cilindrice și au constatat că, teoretic, ele ar putea facilita apariția inseparabilității cuantice.

Potrivit autorilor, această rețea invizibilă ar putea explica sincronizarea extrem de rapidă între regiuni cerebrale îndepărtate – un fel de „rețea cuantică naturală”, mult mai eficientă decât semnalele electrice clasice. Ba chiar merg mai departe, sugerând că fotonii înlănțuiți ar putea constitui o resursă de comunicare cuantică în interiorul sistemului nervos. Cu alte cuvinte, creierul ar putea exploata legile lumii subatomice pentru a-și optimiza procesele interne – poate chiar pentru a genera conștiința.

Este important de subliniat că aceste idei rămân pur teoretice. Nu există (încă) dovezi experimentale directe care să confirme existența unor procese cuantice funcționale în creierul viu. Provocarea este imensă: ar însemna detectarea fotonilor înlănțuiți într-un mediu biologic cald, umed și haotic – adică exact condițiile în care fenomenele cuantice tind să se destrame.

Totuși, cercetătorii sunt încurajați de faptul că alte procese biologice – precum fotosinteza sau orientarea păsărilor migratoare – par să implice efecte cuantice subtile. Așadar, dacă evoluția a „descoperit” deja fizica cuantică în plante sau animale, de ce n-ar fi făcut-o și în creierul uman?

După cum spune unul dintre autori, Yong-Cong Chen: „Dacă selecția naturală ar fi căutat un mijloc de a sincroniza rapid și precis milioane de neuroni, înlănțuirea cuantică ar fi fost un candidat ideal.”

Chiar dacă această ipoteză este încă speculativă, ea alimentează o întrebare fundamentală: cât de adâncă este legătura dintre biologie și fizica cuantică? Poate că, într-o zi, vom descoperi că ceea ce numim azi „conștiință” este rezultatul unei încrengături subtile între chimie, electricitate – și fenomene cuantice deocamdată imposibil de măsurat.

Până atunci, știința continuă să testeze limitele a ceea ce putem înțelege. Și tocmai aceasta este adevărata sa forță.