Как квантовая запутанность фотонов в мозге может быть связана с сознанием

Что если ваши мысли — это не просто электрические импульсы, а самый настоящий квантовый оркестр? Эту смелую идею, предложенную нобелевским лауреатом Роджером Пенроузом более тридцати лет назад, долго считали красивой, но непроверяемой фантазией. Однако сейчас китайские физики вдохнули в неё новую жизнь, описав модель, в которой нейроны могут порождать запутанные фотоны. Мозг как квантовый компьютер — звучит как сюжет для научной фантастики, но наука любит удивлять.

Гипотеза Пенроуза и анестезиолога Стюарта Хамероффа утверждает: наше сознание может быть продуктом квантовых вычислений, происходящих в микротрубочках — крошечных структурах цитоскелета внутри нейронов. Долгое время это была лишь философская концепция. Теперь у неё появилось первое теоретическое обоснование.

Физики Цзэфэй Лю и Юн-Конг Чен из Шанхайского университета вместе с биоинженером Пин Ао из Сычуаньского университета построили модель, показывающую, как запутанные фотоны, испускаемые из связей в нейронах, могли бы синхронизировать активность мозга. Представьте: пары фотонов, связанных невидимой квантовой нитью, координируют работу нервных клеток. Звучит невероятно, но именно так, по мнению авторов, может рождаться согласованность — основа сознания.

Любопытно, что эта работа вышла вскоре после другого открытия: в тех же микротрубочках обнаружили «сверхизлучение» — квантовый феномен коллективного испускания света атомами. Совпадение? Вряд ли. Кажется, мы начинаем находить первые следы квантовой механики в биологии.

Пенроуз и Хамерофф сравнивали сознание с идеально сыгранным оркестром, где каждый музыкант — это нейрон. Синхронизация — вот ключ. Но кто дирижёр? Возможно, им является именно квантовая запутанность.

Начало квантовой нейробиологии

Как квантовая запутанность фотонов в мозге может быть связана с сознанием

Учёные предполагают, что миелиновая оболочка аксона — жировая изоляция вокруг нервного волокна — может работать как оптический резонатор. Внутри него инфракрасные фотоны, рождаемые колебаниями углеродно-водородных связей в клетке, усиливаются и образуют запутанные пары. Эти пары неразрывно связаны, даже оказавшись далеко друг от друга.

Путешествуя вдоль ионных потоков, такие фотоны могли бы создавать корреляции между разными процессами в мозге. Это похоже на тончайшую сеть, мгновенно связывающую удалённые участки. Именно такая мгновенная координация, невозможная в классической физике, могла бы лежать в основе нашей способности мыслить целостно.

Пока это лишь гипотеза, построенная на математических моделях. Но факты накапливаются: сверхизлучение в микротрубочках, квантово-механическая навигация птиц с помощью криптохромов... Всё это заставляет серьёзно отнестись к идее, что в тёплом, влажном мозге могут идти хрупкие квантовые процессы. Мы, возможно, стоим у истоков новой науки — квантовой нейробиологии. И кто знает, какие открытия ждут нас за этим горизонтом? Ведь если сознание действительно имеет квантовую природу, то мы подбираемся к одной из величайших тайн мироздания.