Comment le cerveau humain est-il lié à la physique quantique ?

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Personne ne sait ce qu'est la conscience et comment elle fonctionne. Bien sûr, les scientifiques de différents domaines scientifiques ont une variété d'hypothèses à ce sujet, mais personne ne peut donner une réponse exacte à la question de ce qu'est la conscience. Une situation similaire est observée avec la mécanique quantique - en étudiant l'interaction des plus petites particules de l'Univers entre elles, les physiciens ont beaucoup appris. Mais comme la mécanique quantique n'est pas d'accord avec la théorie de la relativité générale d'Einstein, les chercheurs ne peuvent pas comprendre comment les amener à un dénominateur commun.

Selon l'un des plus grands scientifiques du vingtième siècle, le physicien Richard Feynman, personne ne comprend vraiment la mécanique quantique. Il est intéressant de noter qu'il aurait tout aussi bien pu parler d'un problème de conscience tout aussi compliqué. Malgré le fait que certains scientifiques pensent que la conscience n'est qu'une illusion, d'autres, au contraire, pensent que nous ne comprenons pas du tout d'où elle vient.

Il n'est donc pas surprenant que le mystère séculaire de la conscience ait poussé certains chercheurs à se tourner vers la physique quantique pour l'expliquer. Mais comment expliquer un mystère non résolu par un autre ?

Qu'est-ce que la Conscience ?

Il est difficile de définir la conscience. Comment répondre à la question « pourquoi suis-je moi » ou « en quoi ma conscience diffère-t-elle de la conscience d'un chat ? » ou "pourquoi est-ce que je perçois le monde de cette façon et pas autrement?" Heureusement, il y a des scientifiques dans le monde qui sont prêts à donner des réponses, sinon à toutes, alors à de nombreuses questions sur ce qu'est la conscience humaine.

Par exemple, le philosophe cognitif Daniel Dennett, professeur à l'Université Tufts (États-Unis), dans son livre « From Bacteria to Bach and Back » explique comment les processus biologiques dans le corps humain créent un flux de pensées et d'images. Le professeur estime que le film subjectif qui se joue devant les yeux de chacun de nous n'est rien de plus qu'une illusion savamment tissée par notre cerveau. Il croit également que la conscience n'est pas aussi mystérieuse qu'on le pense et croit que la science devrait expliquer le fonctionnement objectif du cerveau.

Parmi les érudits qui ne sont pas d'accord avec le point de vue de Dennett se trouve le philosophe et professeur australien David Chalmers. Il propose de considérer la conscience comme quelque chose de fondamental, par exemple, comme les lois de la physique, qui peuvent être découvertes à l'avenir en utilisant les dernières technologies. Sa deuxième idée encore plus radicale s'appelle "l'hypothèse du panspichisme", selon laquelle la conscience est universelle et tout système la possède dans une certaine mesure, même les particules élémentaires et les photons. Et là où il y a des photons, il peut y avoir de la mécanique quantique.

Comment la physique quantique est-elle liée à la conscience ?

En 1921, Albert Einstein a reçu le prix Nobel de physique pour sa découverte de la loi de l'effet photoélectrique. Le physicien croyait que la lumière, qui est généralement considérée comme une onde continue, peut également être distribuée en quanta, que nous appelons photons. Cet événement, ainsi que la compréhension de Max Planck du rayonnement du corps noir, le nouveau modèle atomique de Niels Bohr, les études de rayons X d'Arthur Compton et l'hypothèse de Louis de Broglie selon laquelle la matière a des propriétés ondulatoires, ont marqué le début d'une nouvelle ère quantique dans laquelle vous et moi eu la chance de vivre.

Est-il surprenant qu'une nouvelle théorie quantique de la conscience ait émergé, appelée Orchestrated Objective Reduction (Orch OR), parrainée par le prix Nobel de physique, le professeur Roger Penrose de l'Université d'Oxford et l'anesthésiste Stuart Hameroff de l'Université de l'Arizona.

La théorie Orch OR, bien qu'elle ait subi un certain nombre de changements depuis sa création, indique généralement que la découverte d'oscillations quantiques dans les "microtubules" qui se trouvent à l'intérieur des neurones du cerveau donne naissance à la conscience. Les microtubules (polymères protéiques) contrôlent les fonctions neuronales et synaptiques et relient les processus cérébraux aux processus d'auto-organisation au niveau quantique. Les scientifiques pensent que la nouvelle théorie peut même expliquer l'au-delà.

Notez que la théorie de Penrose et Hameroff a suscité un certain nombre de critiques, cependant, l'application de la théorie quantique dans un contexte biologique s'est poursuivie et a eu le plus grand succès en ce qui concerne la photosynthèse. Il est intéressant de noter que des études sur l'odorat, les enzymes et même l'ADN d'oiseau suggèrent également que les effets quantiques pourraient être plus largement impliqués dans le fonctionnement des organismes biologiques.

La doctorante Bethany Adams a récemment publié un article dans Physics World sur le rôle des effets quantiques dans le cerveau. L'étude d'Adams met en évidence une gamme d'effets quantiques possibles sur le cerveau, mais son étude de doctorat

se concentre sur l'intrication quantique entre les neurones et comment elle peut être affectée par des produits pharmaceutiques tels que le lithium.

Bien que les travaux d'Adams couvrent plusieurs applications potentielles, elle espère elle-même que ses recherches apporteront au monde une meilleure compréhension du fonctionnement des antidépresseurs et des stabilisateurs de l'humeur, ainsi que de nouveaux traitements pour de nombreuses maladies mentales. Mais qui sait, peut-être que ses travaux permettront aux scientifiques d'expliquer comment fonctionne la conscience et d'où elle vient.