Kuantum Dolanıklık ve Bilinç: Nöronlar Arasındaki Gizemli Bağlantı
Nörolojik yollar, bilinci doğurduğu düşünülen elektromanyetik bir koroda senkronize olurken şu anda beyninizin içinde sessiz bir senfoni çalıyor.
Yine de beyindeki çeşitli devrelerin ateşlemelerini nasıl hizaladıkları, bazı teorisyenlerin kuantum dolaşıklığı içeren bir çözümü olabileceğini öne sürdüğü kalıcı bir gizemdir.
Kuantum etkilerinin atom ve moleküllerden daha büyük ölçeklerde bulanıklaşarak önemsizleşme eğiliminde olması nedeniyle bu öneri cesur bir öneridir. Yakın zamanda elde edilen bazı bulgular, araştırmacıları şüphelerini bir kenara bırakmaya ve kuantum kimyasının zihnimizin içinde iş başında olup olamayacağını yeniden düşünmeye zorluyor.
Şanghay Üniversitesi fizikçileri Zefei Liu ve Yong-Cong Chen ile Çin’deki Sichuan Üniversitesi’nden biyomedikal mühendisi Ping Ao, yeni yayınlanan makalelerinde, sinir hücresi yalıtımındaki karbon-hidrojen bağları tarafından yayılan dolaşık fotonların beyindeki aktiviteyi nasıl senkronize edebileceğini açıklıyor.
Araştırmacıların bulguları, Penrose-Hameroff ‘orkestrasyon-objektif indirgeme’ modeli olarak adlandırılan bilinç üzerine oldukça spekülatif bir teoriye dikkat çekerek, hücresel çerçevelerde süperadyans olarak bilinen başka bir kuantum fenomeninin tanımlanmasından sadece aylar sonra geldi.
Saygın fizikçi Roger Penrose ve Amerikalı anestezi uzmanı Stuart Hameroff tarafından önerilen bu model, hücrelere – bu durumda nöronlarımıza – yapı kazandıran hücre iskeleti tübülleri ağlarının, bir şekilde düşüncemizi şekillendiren bir tür kuantum bilgisayar gibi davrandığını öne sürüyor.
Bilinci açıklamak için kuantum fiziğine bakmanın neden cazip olduğunu anlamak kolay. Bir kere, her ikisinde de bir tür ‘tuhaflık’ var – öngörülebilirlik ve rastlantısallığın bir karışımı ki bunu saptamak zor.
Bir de kuantum belirsizliğini klasik bir mutlak ölçüme dönüştüren önemli gözlemin ne olduğuna dair çok yıllık bir sorun vardır. Beyindeki bir kuantum fenomeni bir olasılık dalgasının çöküşüyle ilgili olabilir mi?
Öte yandan, her bir kavram ne kadar anlaşılmaz görünürse görünsün, tuhaf artı tuhaf bilimsel gerçeğe eşit değildir. Beyinler klasik bilgisayarlar gibi çalışmayabilir, ancak kuantum büyüsü serpiştirmenin kapsamlı bir teoriye yol açması pek olası değildir.
Bilim insanlarının kuantum bilinç teorileri söz konusu olduğunda şüpheci şapkalarını sıkı sıkıya takmalarının bir başka nedeni daha var: Biyolojinin özensiz gelgitleri uzun zamandır kuantum mekaniğinin kayda değer bir şekilde ortaya çıkması için fazla kaotik, fazla gürültülü ve fazla ‘büyük’ olarak görülüyor.
Özellikle deneyler Liu, Chen ve Ao’nun tahminini doğrulayabilirse, bu kısmı yeniden gözden geçirmemiz gerekebilir.
Üçlü, sinir hücresinin akson ‘kuyruğunun’ etrafındaki miyelin adı verilen yağlı kaplamanın, hücrenin başka bir yerinde üretilen kızılötesi fotonların amplifikasyonu için uygun bir silindirik boşluk görevi görebileceğini ve karbon-hidrojen bağlarının zaman zaman özellikleri arasında yüksek derecede korelasyon olan foton çiftleri yaymasına neden olabileceğini belirtiyor.
Miyelin kılıf segmentleri (a) arasındaki boşluklar, tüm miyelin kaplı aksonu bir silindir (b) olarak düşünmek için yeterince küçüktür ve aksonun yarıçapı 𝑎, tüm silindirin yarıçapı 𝑏 ve miyelin kılıfının kalınlığı 𝑑=𝑏-𝑎’dır. Silindirin uzunluğu 𝐿 ile gösterilir. (c) Miyelindeki fosfolipid molekülleri çok sayıda karbon-hidrojen bağı içeren kuyruklara sahiptir. (Liu vd., Physical Review E, 2024)
Bu dolaşık fotonların beynin biyokimyasının iyonik gelgitleri boyunca hareketleri, organın senkronize olma yeteneğinde merkezi bir rol oynayan süreçler arasındaki korelasyonları yönlendirebilir.
Elbette burada ‘olabilir’ kelimesi muazzam bir ağırlık yapıyor. Hipotezin ayrıntılarını destekleyecek pek çok deneysel keşif olsa da, dolaşık fotonların büyük ölçekli biyolojik süreçleri etkilediğine dair kanıtlar şu anda fotosentezle sınırlı.
Bu, hayvanlarda kuantum biyolojisi için sıfır emsal olduğu anlamına gelmez. Giderek artan kanıtlar, kriptokrom adı verilen proteinlerdeki elektron spinlerinin bulanık süperpozisyon durumlarının, bazı hayvanlarda uzun mesafeli navigasyonu açıklamaya yardımcı olacak şekilde manyetik alanlardan etkilenebileceğini göstermektedir.
Beynimizin senfonilerinin bir kuantum bestecisi tarafından birleştirildiğini güvenle ilan etmek bir yana, kafamızın içinde klasik kimyadan başka bir şeyin iş başında olduğunu göstermekten oldukça uzağız.
Ancak kuantum fenomenlerinin beynimizin en azından bazı temel işlevleri üzerinde etkili olduğuna dair çekinceleri bir kenara bırakmanın zamanı gelmiş olabilir.
Kaynak: https://www.sciencealert.com
MRI Taramaları Bilincin Beyindeki Şaşırtıcı Aşamalarını Ortaya Koyuyor