Jak souvisí lidský mozek s kvantovou fyzikou?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Nikdo neví, co je vědomí a jak funguje. Vědci z různých oblastí vědy mají o tomto skóre samozřejmě různé předpoklady, ale nikdo nemůže dát přesnou odpověď na otázku, co je vědomí. Podobná situace je pozorována u kvantové mechaniky - při studiu vzájemného působení nejmenších částic vesmíru se fyzici hodně naučili. Ale protože kvantová mechanika nesouhlasí s Einsteinovou teorií obecné relativity, vědci nemohou přijít na to, jak je přivést ke společnému jmenovateli.

Podle jednoho z největších vědců dvacátého století, fyzika Richarda Feynmana, kvantové mechanice opravdu nikdo nerozumí. Je zajímavé, že mohl stejně dobře mluvit o stejně spletitém problému vědomí. Navzdory tomu, že někteří vědci věří, že vědomí je pouhou iluzí, jiní se naopak domnívají, že vůbec nechápeme, odkud pochází.

Není tedy divu, že odvěká záhada vědomí přiměla některé výzkumníky, aby se obrátili na kvantovou fyziku, aby ji vysvětlili. Ale jak lze jednu nevyřešenou záhadu vysvětlit jinou?

Co je vědomí?

Je těžké definovat vědomí. Jak odpovědět na otázku "proč jsem já" nebo "jak se mé vědomí liší od vědomí kočky?" nebo "proč vnímám svět tak a ne jinak?" Naštěstí jsou na světě vědci, kteří jsou připraveni dát odpovědi, ne-li všechny, tak mnohé otázky o tom, co je lidské vědomí.

Například kognitivní filozof Daniel Dennett, profesor Tufts University (USA), ve své knize „From Bacteria to Bach and Back“hovoří o tom, jak biologické procesy v lidském těle vytvářejí proud myšlenek a obrazů. Profesor se domnívá, že subjektivní film, který se odehrává před očima každého z nás, není nic jiného než iluze umně utkaná naším mozkem. Věří také, že vědomí není tak záhadné, jak si myslíme, a věří, že věda by měla vysvětlit objektivní fungování mozku.

Mezi vědce, kteří nesouhlasí s Dennettovým názorem, patří australský filozof a učitel David Chalmers. Navrhuje považovat vědomí za něco zásadního, například jako fyzikální zákony, které lze v budoucnu objevit pomocí nejnovějších technologií. Jeho druhá ještě radikálnější myšlenka se nazývá „hypotéza panspichismu“, podle níž je vědomí univerzální a do jisté míry ho vlastní jakýkoli systém, dokonce i elementární částice a fotony. A kde jsou fotony, může být i kvantová mechanika.

Jak souvisí kvantová fyzika s vědomím?

V roce 1921 byla Albertu Einsteinovi udělena Nobelova cena za fyziku za objev zákona o fotoelektrickém jevu. Fyzik se domníval, že světlo, které je obvykle považováno za spojitou vlnu, může být také distribuováno v kvantech, kterým říkáme fotony. Tato událost, spolu s Maxem Planckovým pochopením záření černého tělesa, novým atomovým modelem Nielse Bohra, rentgenovými studiemi Arthura Comptona a předpokladem Louise de Broglieho, že hmota má vlastnosti podobné vlnám, znamenaly začátek nové kvantové éry, ve které vy a já měli to štěstí žít.

Je nějakým překvapením, že se objevila nová kvantová teorie vědomí nazvaná Orchestrated Objective Reduction (Orch OR), kterou sponzorují nositel Nobelovy ceny za fyziku profesor Roger Penrose z Oxfordské univerzity a anesteziolog Stuart Hameroff z Arizonské univerzity.

Teorie Orch OR, i když od svého vzniku prošla řadou změn, obecně uvádí, že objev kvantových oscilací v „mikrotubulech“, které jsou uvnitř neuronů mozku, dává vznik vědomí. Mikrotubuly (proteinové polymery) řídí neuronální a synaptické funkce a spojují mozkové procesy se samoorganizujícími se procesy na kvantové úrovni. Vědci se domnívají, že nová teorie může dokonce vysvětlit posmrtný život.

Všimněte si, že teorie Penrose a Hameroffa vyvolala řadu kritik, nicméně aplikace kvantové teorie v biologickém kontextu pokračovala a měla největší úspěch ve vztahu k fotosyntéze. Zajímavé je, že studie pachu, enzymů a dokonce ptačí DNA také naznačují, že kvantové efekty mohou být více zapojeny do fungování biologických organismů.

Doktorandka Bethany Adamsová nedávno ve Physics World zveřejnila článek o úloze kvantových efektů v mozku. Adamsova studie zdůrazňuje řadu možných kvantových účinků na mozek, ale její doktorská studie

se zaměřuje na kvantovou provázanost mezi neurony a na to, jak ji mohou ovlivnit léčiva, jako je lithium.

Zatímco Adamsova práce pokrývá několik potenciálních aplikací, ona sama doufá, že její výzkum přinese světu lepší pochopení toho, jak fungují antidepresiva a stabilizátory nálady, stejně jako nové způsoby léčby mnoha duševních chorob. Ale kdo ví, možná její práce umožní vědcům vysvětlit, jak vědomí funguje a odkud pochází.