التشابك الكمي في الخلايا العصبية قد يفسر الوعي بالفعل : ScienceAlert

تُعزف سيمفونية صامتة داخل عقلك الآن بينما تتزامن المسارات العصبية في جوقة كهرومغناطيسية يعتقد أن ذلك يؤدي إلى ظهور الوعي.

ومع ذلك، فإن كيفية قيام الدوائر المختلفة في جميع أنحاء الدماغ بمحاذاة إطلاقها هو لغز دائم، يقترح بعض المنظرين أنه قد يكون له حل يتضمن التشابك الكمي.

إن هذا الاقتراح جريء، وخاصة لأن التأثيرات الكمية تميل إلى الاختفاء في مقاييس أكبر من الذرات والجزيئات. إن العديد من النتائج الأخيرة تجبر الباحثين على تأجيل شكوكهم وإعادة النظر فيما إذا كانت الكيمياء الكمية قد تعمل داخل عقولنا بعد كل شيء.

في حياتهم الجديدة ورقة منشورةيشرح علماء الفيزياء في جامعة شنغهاي زيفي ليو ويونج كونغ تشين والمهندس الطبي الحيوي بينج آو من جامعة سيتشوان في الصين كيف يمكن للفوتونات المتشابكة المنبعثة من الروابط الكربونية الهيدروجينية في عزل الخلايا العصبية أن تزامن النشاط داخل الدماغ.

وتأتي نتائجهم بعد أشهر فقط تم التعرف على ظاهرة كمية أخرى تُعرف باسم الإشعاع الفائق في الأطر الخلوية، مما لفت الانتباه إلى نظرية تخمينية للغاية حول الوعي تسمى نموذج “الاختزال المنظم الموضوعي” لبينروز-هامروف.

يقترح هذا النموذج، الذي اقترحه الفيزيائي المرموق روجر بينروز وطبيب التخدير الأمريكي ستيوارت هامروف، شبكات من الأنابيب الهيكلية الخلوية التي تعطي البنية للخلايا – في هذه الحالة، الخلايا العصبية لدينا – تعمل كنوع من الكمبيوتر الكمومي الذي يشكل تفكيرنا بطريقة ما.

من السهل أن نفهم لماذا هناك جاذبية في اللجوء إلى الفيزياء الكمومية لتفسير الوعي. فمن ناحية، يتمتع كل من هذين العلمين بنوع من “الغرابة” ــ مزيج من القدرة على التنبؤ والعشوائية يصعب تحديده.

وهناك أيضاً المشكلة الدائمة المتمثلة في تحديد ما يشكل الملاحظة المحورية التي تحول عدم اليقين الكمي إلى قياس مطلق كلاسيكي. فهل يمكن أن تكون ظاهرة كمية في الدماغ مرتبطة بانهيار موجة من الاحتمالات؟

من ناحية أخرى، فإن الغرابة الزائدة لا تساوي الحقيقة العلمية، مهما بدا كل مفهوم غير مفهوم. قد لا تعمل العقول مثل أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية، لكن رشها بالسحر الكمومي من غير المرجح أن يؤدي إلى نظرية شاملة.

كان لدى العلماء سبب آخر تمامًا لوضع قبعاتهم المتشككة بإحكام عندما يتعلق الأمر بنظريات الكم للوعي – فقد تم اعتبار المد والجزر غير المنظم في علم الأحياء لفترة طويلة فوضويًا للغاية، وصاخبًا للغاية، و”كبيرًا” للغاية بحيث لا يمكن لميكانيكا الكم أن تظهر بأي شكل مهم.

قد نحتاج إلى إعادة النظر في هذا الجزء، خاصة إذا كانت التجارب قادرة على التحقق من تنبؤات ليو، وتشين، وأو.

يلاحظ الثلاثي الطبقة الدهنية التي تسمى الميالين قد يكون من الممكن أن تعمل المنطقة المحيطة بذيل محور الخلية العصبية بمثابة تجويف أسطواني مناسب لتضخيم فوتونات الأشعة تحت الحمراء التي يتم توليدها في أماكن أخرى من الخلية، مما يتسبب في قيام روابط الكربون والهيدروجين أحيانًا بإخراج أزواج من الفوتونات التي قد يكون لها درجة عالية من الارتباط بين خصائصها.

قد تؤدي حركات هذه الفوتونات المتشابكة عبر المد والجزر الأيوني للكيمياء الحيوية في الدماغ إلى دفع الارتباطات بين العمليات التي تلعب دورًا مركزيًا في قدرة العضو على المزامنة.

إن كلمة “ربما” تحمل في طياتها الكثير من الثقل هنا، بالطبع. فرغم وجود الكثير من الاكتشافات التجريبية التي تدعم تفاصيل الفرضية، فإن الأدلة على تأثير الفوتونات المتشابكة على العمليات البيولوجية واسعة النطاق لا تزال غير كافية. يقتصر حاليا على التمثيل الضوئي.

ولكن هذا لا يعني أن هناك سابقة واحدة في مجال علم الأحياء الكمومي لدى الحيوانات. وتشير الأدلة المتزايدة إلى أن حالات التراكب الغامضة لدوران الإلكترونات في البروتينات المسماة “كريبتوكروم” يمكن أن تتأثر بالمجالات المغناطيسية على نحو يساعد في تفسير الملاحة لمسافات طويلة لدى بعض الحيوانات.

نحن على بعد مسافة لا بأس بها من إثبات أن أي شيء غير الكيمياء الكلاسيكية يعمل داخل رؤوسنا، ناهيك عن الإعلان بثقة أن سيمفونيات دماغنا متحدة بواسطة ملحن كمي.

ولكن ربما حان الوقت للتوقف مؤقتًا عن التحفظات بشأن الظواهر الكمومية التي تمارس تأثيرًا على بعض الوظائف الأساسية في دماغنا على الأقل.

وقد تم نشر هذا البحث في المراجعة الفيزيائية.