Come è nata la nostra coscienza dal cervello quantistico?

La consapevolezza è un puzzle difficile. Secondo alcuni, è così speciale che dovrebbe essere separato dal corpo. Tuttavia, la scienza di solito lo vede come il risultato dell’attività dei neuroni nel nostro cervello.

Questa elusività ha portato alcuni fisici a utilizzare la fisica quantistica relativamente sfuggente per spiegarlo. Questo è stato suggerito negli anni ’80 dal fisico e premio Nobel Roger Penrose. Insieme all’anestesista Stuart Hammeroff, ha sviluppato la teoria della coscienza quantistica, in cui la coscienza opera secondo le leggi della fisica quantistica.

La proposta della coscienza quantistica è stata respinta dalla maggior parte degli scienziati. Ma c’erano anche sostenitori convinti. Che l’idea sia ancora viva, ha osservato la professoressa Christiane de Moraes-Smith dell’Università di Utrecht quando ha pubblicato una nuova ricerca quest’estate con i colleghi cinesi al Fotonica della natura. Non interferiscono con la discussione teorica, ma descrivono un esperimento che compie un piccolo passo per verificare se possono verificarsi processi quantitativi nella complessa rete di neuroni nel cervello.

“Da allora ho ricevuto centinaia di risposte, a volte lunghe pagine, da altri scienziati, incluso Hammeroff”, afferma de Moraes-Smith. “È fantastico e sorprendente. Le reazioni provengono da tutte le parti, dalla filosofia alla biologia, dalla fisica alla chimica”.

Come nasce la coscienza dagli effetti quantistici?

“Nel mondo quantistico, che si occupa del comportamento di particelle molto piccole, è possibile una sovrapposizione simultanea di diversi stati; come il gatto di Schrödinger, che è morto e vivo allo stesso tempo. Secondo Penrose, questa sovrapposizione è instabile e ad un certo punto crolla, soggetto a quello che lui chiama “riduzionismo oggettivo.” ‘, lasciandosi alle spalle uno stato.Questo deve essere il momento dell’esperienza cosciente.

“Secondo Penrose e Hameroff, le sovrapposizioni nasceranno dai cosiddetti microtubuli (piccole strutture proteiche tubolari) nei neuroni”.

Perché così tanti scienziati erano scettici?

“Gli effetti quantistici, come la sovrapposizione, sono molto deboli. Sono facili da disturbare dal loro ambiente. In laboratorio, i processi quantistici vengono esaminati e monitorati in condizioni molto controllate e a basse temperature, solitamente intorno a -272 ° C. Dall’altro D’altra parte, il corpo umano opera a una temperatura a temperatura ambiente. Le sovrapposizioni nell’ambiente caldo e umido nelle cellule non dovrebbero durare abbastanza a lungo da influenzare i processi cerebrali”.

Perché stai facendo una ricerca di prova su di esso ora?

“Ci sono scoperte recenti che mettono in dubbio quanto sopra. Nel 2014, ad esempio, è stato scoperto il grafene. Si tratta di una fetta di atomi di carbonio dello spessore di uno strato di atomo. Sembra che processi quantistici possano verificarsi in questo materiale a 27 ° C. Inoltre , il grafene è fatto di carbonio, che è anche la parte principale dei microtubuli. Secondo me, questi risultati indicano che non è impossibile che i necessari effetti quantitativi si verifichino nei nostri corpi”.

Nel corpo si vedono anche strutture frattali, ad esempio nei polmoni, per assorbire l’ossigeno

Ho anche studiato il comportamento quantistico nelle strutture frattali.

“Molte strutture in natura e nel nostro corpo sono frattali. I frattali sono oggetti geometrici con una struttura che si ripete sempre man mano che si ingrandisce. Un esempio è un albero che inizia con un grosso tronco che si dirama, con i rami che hanno sempre la stessa struttura.

“In natura, la struttura frattale è utile per i processi di scambio perché può coprire una vasta area e contenere molto spazio vuoto, come lo spazio tra i rami degli alberi. Questo è utile per assorbire la luce solare o scambiare ossigeno e anidride carbonica con l’ambiente .”

“Nel corpo, vedi anche strutture frattali, ad esempio nei polmoni, per l’assorbimento di ossigeno, nella circolazione e persino nel ritmo del tuo battito cardiaco. E anche nella rete di neuroni nel tuo cervello.

La domanda è come nasce la coscienza in questa struttura costantemente ramificata. Per questo, le informazioni devono essere trasmesse attraverso quella rete frattale. Secondo Penrose e Hamerov, questo avviene tramite processi quantistici”.

Come si verifica in un esperimento?

“Stiamo studiando come le informazioni vengono trasmesse attraverso l’immagine di un frattale. Lo abbiamo fatto misurando la trasmissione della luce iniettata in tre diverse strutture frattali di pochi millimetri di diametro, che sono state disegnate con un laser su un chip. Una di queste era il triangolo di Serpinski, un triangolo equilatero composto da tre piccoli triangoli equilateri con un foro triangolare invertito al centro. Questo schema si sta ripetendo sempre più ampiamente.

“Sappiamo come avviene il trasporto classico attraverso una struttura frattale. Questo è stato descritto negli anni ’80 da Pierre Gilles de Jean, basato su una formica in un “labirinto” frattale. Ora abbiamo studiato come il trasporto quantistico passa attraverso un frattale, usando particelle di luce, che sono particelle quantistiche.

“Gli esperimenti, condotti e condotti sotto la supervisione del professor Xian-Min Jin dell’Università Jiaotong di Shanghai, hanno dimostrato che il comportamento delle particelle quantistiche che si muovono durante un frattale è misurabilmente diverso da quello di una particella classica, come una formica”.

Ecco come puoi sentirti, come se la tua testa fosse in più stati contemporaneamente

Come si collega questo alla coscienza quantistica?

Per questo dobbiamo confrontare i nostri risultati con il cervello. Se osserviamo lo stesso comportamento in esso, possiamo stabilire che i processi quantistici si verificano nella struttura dei neuroni frattali del cervello. Quindi i frattali attraverso i quali si muove la luce sono un piccolo passo nell’indagine. Non ci siamo ancora arrivati. La coscienza è così complessa che la sua comprensione richiede la collaborazione tra fisici, chimici, biologi, neuroscienziati e filosofi”.

Pensi che la coscienza possa nascere dai processi quantistici?

“Sì, penso proprio che possa farlo. Nella fisica quantistica hai il collasso della funzione d’onda. Riguarda qualcosa in stati diversi allo stesso tempo, come lanciare una moneta. Quando ti muovi in ​​aria, è testa e croce, come non appena la moneta atterra La funzione d’onda crolla e rimane solo una scelta: testa o croce. Mi sembra molto naturale che il cervello utilizzi operazioni quantistiche per esplorare contemporaneamente diverse possibilità. Può anche sentire che la tua testa è in più stati contemporaneamente. Quando la funzione d’onda crolla, è consapevole di qualcosa. Secondo me, avrebbe senso se la coscienza fosse quantitativa. “