In che modo il cervello umano è correlato alla fisica quantistica?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Nessuno sa cos'è la coscienza e come funziona. Naturalmente, gli scienziati di diversi campi della scienza hanno una varietà di ipotesi su questo punto, ma nessuno può dare una risposta esatta alla domanda su cosa sia la coscienza. Una situazione simile si osserva con la meccanica quantistica: studiando l'interazione tra le particelle più piccole dell'Universo, i fisici hanno imparato molto. Ma poiché la meccanica quantistica non è d'accordo con la teoria della relatività generale di Einstein, i ricercatori non riescono a capire come portarli a un denominatore comune.

Secondo uno dei più grandi scienziati del ventesimo secolo, il fisico Richard Feynman, nessuno comprende veramente la meccanica quantistica. È interessante notare che avrebbe anche potuto parlare di un problema altrettanto contorto della coscienza. Nonostante alcuni scienziati credano che la coscienza sia solo un'illusione, altri, al contrario, credono che non capiamo affatto da dove provenga.

Quindi non sorprende che l'antico mistero della coscienza abbia spinto alcuni ricercatori a rivolgersi alla fisica quantistica per spiegarlo. Ma come spiegare un mistero irrisolto con un altro?

Cos'è la Coscienza?

È difficile definire la coscienza. Come rispondere alla domanda "perché sono io" o "in che modo la mia coscienza differisce dalla coscienza di un gatto?" o "perché percepisco il mondo in questo modo e non altrimenti?" Fortunatamente, ci sono scienziati nel mondo che sono pronti a dare risposte, se non tutte, a molte domande su cosa sia la coscienza umana.

Ad esempio, il filosofo cognitivo Daniel Dennett, professore alla Tufts University (USA), nel suo libro "From Bacteria to Bach and Back" parla di come i processi biologici nel corpo umano creano un flusso di pensieri e immagini. Il professore crede che il film in soggettiva che viene proiettato davanti agli occhi di ognuno di noi non sia altro che un'illusione abilmente tessuta dal nostro cervello. Crede anche che la coscienza non sia così misteriosa come pensiamo e crede che la scienza dovrebbe spiegare il funzionamento oggettivo del cervello.

Tra gli studiosi che non sono d'accordo con il punto di vista di Dennett c'è il filosofo e insegnante australiano David Chalmers. Propone di considerare la coscienza come qualcosa di fondamentale, ad esempio come le leggi della fisica, che possono essere scoperte in futuro utilizzando le ultime tecnologie. La sua seconda idea ancora più radicale è chiamata "ipotesi del panspichismo", secondo la quale la coscienza è universale e qualsiasi sistema la possiede in una certa misura, anche le particelle ei fotoni elementari. E dove ci sono fotoni, potrebbe esserci meccanica quantistica.

In che modo la fisica quantistica è collegata alla coscienza?

Nel 1921 Albert Einstein ricevette il Premio Nobel per la Fisica per la scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico. Il fisico credeva che la luce, che di solito è considerata un'onda continua, potesse essere distribuita anche in quanti, che chiamiamo fotoni. Questo evento, insieme alla comprensione di Max Planck della radiazione del corpo nero, al nuovo modello atomico di Niels Bohr, agli studi sui raggi X di Arthur Compton e all'assunzione di Louis de Broglie che la materia ha proprietà ondulatorie, ha segnato l'inizio di una nuova era quantistica in cui tu ed io avuto la fortuna di vivere.

È una sorpresa che sia emersa una nuova teoria quantistica della coscienza chiamata Orchestrated Objective Reduction (Orch OR), sponsorizzata dal vincitore del premio Nobel per la fisica, il professor Roger Penrose dell'Università di Oxford e dall'anestesista Stuart Hameroff dell'Università dell'Arizona.

La teoria dell'OR di Orch, sebbene abbia subito una serie di cambiamenti sin dal suo inizio, afferma generalmente che la scoperta di oscillazioni quantistiche nei "microtubuli" che si trovano all'interno dei neuroni del cervello dà origine alla coscienza. I microtubuli (polimeri proteici) controllano le funzioni neuronali e sinaptiche e collegano i processi cerebrali ai processi di auto-organizzazione a livello quantistico. Gli scienziati ritengono che la nuova teoria possa persino spiegare l'aldilà.

Si noti che la teoria di Penrose e Hameroff ha causato una serie di critiche, tuttavia, l'applicazione della teoria quantistica in un contesto biologico è continuata e ha avuto il maggior successo in relazione alla fotosintesi. È interessante notare che anche gli studi sull'olfatto, gli enzimi e persino il DNA degli uccelli suggeriscono che gli effetti quantistici possono essere più ampiamente coinvolti nel funzionamento degli organismi biologici.

La dottoranda Bethany Adams ha recentemente pubblicato un articolo su Physics World sul ruolo degli effetti quantistici nel cervello. Lo studio di Adams mette in evidenza una serie di possibili effetti quantistici sul cervello, ma il suo studio di dottorato

si concentra sull'entanglement quantistico tra i neuroni e su come può essere influenzato da prodotti farmaceutici come il litio.

Mentre il lavoro di Adams copre diverse potenziali applicazioni, lei stessa spera che la sua ricerca porterà al mondo una migliore comprensione di come funzionano gli antidepressivi e gli stabilizzatori dell'umore, così come nuovi trattamenti per molte malattie mentali. Ma chissà, forse il suo lavoro permetterà agli scienziati di spiegare come funziona la coscienza e da dove viene.