آیا آگاهی انسان ریشه‌ای کوانتومی دارد؟_آفتاب شرق

فکر کنید پشت فعالیت میلیاردها نورون و عکس العمل شیمیایی مغز، ردپایی از قوانین شگفت جهان کوانتومی نهان باشد؛ ایده‌ای دلنشین اما جنجالی که می‌گوید احتمالا بخشی از راز آگاهی انسان، در سطحی زیاد عمیق‌تر از سلول‌های عصبی رقم بخورد. زیاد تر فیزیکدانان و عصب‌شناسان تا این مدت با تردید به این فرضیه نگاه می‌کنند، چون مغز محیطی گرم، مرطوب و پرنویز دارد و اثرات کوانتومی طبق معمولً در این چنین شرایطی زیاد سریع از بین می‌روال. بااین‌حال، چون تا این مدت دقیق نمی‌دانیم مغز چطور توانایی‌ آگاهانه می‌سازد، این سوال هم چنان پابرجاست: آیا امکان پذیر بخشی از آگاهی، ریشه‌ای کوانتومی داشته باشد؟

نظریه‌ای که پای فسفر را به راز آگاهی باز می‌کند

یکی از ایده‌های دلنشین درمورد ربط احتمالی مغز و فیزیک کوانتوم را فیزیکدانی به‌نام «متیو فیشر» نقل کرده است. او نظر می‌کند احتمالا مغز بتواند از یک ویژگی کوانتومی به‌نام «اسپین هسته‌ای» (Nuclear Spin) برای نوعی پردازش اطلاعات منفعت گیری کند. اسپین هسته‌ای به حرکت کوانتومی هسته‌ اتم مربوط می‌شود، نه الکترون‌ها. در نظریه‌ فیشر، نقش مهم برعهده‌ فسفر-۳۱ است، ایزوتوپی پایدار از فسفر که به‌طور طبیعی در بدن انسان وجود دارد.

ماجرا از جایی دلنشین‌تر می‌شود که بخشی از فسفر بدن می‌تواند در ساختارهایی به‌نام «مولکول‌های پازنر» (Posner molecules) قرار بگیرد. اهمیت این مولکول‌ها در این است که احتمالا بتوانند اسپین‌های هسته‌ای را تا حدی از محیط شلوغ، گرم و پرنویز بدن محافظت کنند. به‌زبان ساده، این مولکول‌ها احتمالا همانند یک پناهگاه کوچک عمل ‌کنند، جایی که رفتارهای ظریف کوانتومی زمان بیشتری برای دوام آوردن اشکار می‌کنند.

فیشر حتی توضیحی برای ربط احتمالی این فرایند با فعالیت مغز اراعه می‌دهد. اگر دو مولکول پازنر دارای اسپین‌های درهم‌تنیده باشند و بعداً در نقاط گوناگون مغز از هم جدا شوند، احتمالا بتوانند آزاد شدن یون‌های کلسیم را به شکلی هماهنگ تحت‌تأثیر قرار دهند. ازآنجا‌که کلسیم در مطلب‌رسانی بین نورون‌ها نقشی کلیدی دارد، این فرضیه نقل می‌شود که همبستگی‌های کوانتومی، دست‌کم در سطح نظری، احتمالا بتوانند به‌طور غیرمستقیم بر فعالیت عصبی تاثییر بگذارند.

شواهد تازه؛ شوق همراه با احتیاط

در چند پژوهش تازه، دانشمندان بازدید کرده‌اند که این مولکول‌های فسفاتی تا چه اندازه می‌توانند ویژگی‌های کوانتومی خود را نگه داری کنند. فیشر در برآورد اولیه خود این زمان را نزدیک به سه هفته تخمین زده می بود؛ عددی که برای تعداد بسیاری از پژوهشگران بیشتر از حد شگفت‌انگیز و دور از انتظار به‌نظر می‌رسید. بعدها این تخمین به نزدیک به نیم ساعت افت یافت و محاسبات جدیدتر، زمان پایداری را در حد چند صد ثانیه نظر می‌کنند.

در نگاه نخست، چند صد ثانیه احتمالا بازه‌ای مختصر به نظر برسد، اما در مقیاس مولکولی و در بستر فرایندهای عصبی، زمان‌وقتی قابل دقت محسوب می‌شود. با این همه، این چنین یافته‌هایی را نمی‌توان دلیلی بر اثبات ماهیت کوانتومی آگاهی دانست. آنچه با احتیاط می‌توان او گفت این است که امکان نقش‌آفرینی برخی اثرات کوانتومی در مغز، برخلاف تصورات قبل، احتمالا چندان دور از ذهن نباشد.

از نظر دیگر، برخی پژوهش‌ها نشان داده‌اند که عکس العمل‌های شیمیایی مرتبط با این مولکول‌های فسفاتی می‌توانند به اسپین هسته‌ای وابسته باشند. حتی گروهی از پژوهشگران این فکر را نقل کرده‌اند که احتمالا این مولکول‌ها در اثرگذاری برخی مواد روان‌گردان نیز نقش داشته باشند. بااین‌حال، این قسمت از او گفت و گو تا این مدت زیاد فرضی است و شواهد مستقیم و محکمی برای قبول آن وجود ندارد.

بعد ماجرا تا چه اندازه جدی است؟

با وجود همه‌ جذابیت‌های این ایده، یک سوال اساسی تا این مدت بی‌جواب مانده است: آیا این مولکول‌های خاص واقعاً در مغز انسان وجود دارند؟ تا بحال شواهدی از وجود مثالهایی از آن‌ها در بافت‌هایی همانند استخوان گزارش شده است، اما مغز محیطی کاملاً متفاوت دارد. اگر این چنین مولکول‌هایی در مغز ساخته شوند، به گمان زیادً عمر کوتاهی دارند و به‌شدت دچار تحول خواهد شد؛ به این علت شناسایی مستقیم آن‌ها کار ساده‌ای نخواهد می بود.

بعد آیا می‌توان آگاهی انسان را محصول مستقیم فرایندهای کوانتومی دانست؟ جواب محتاطانه‌ امروز به گمان زیادً منفی است؛ دست‌کم نه به معنی ساده‌سازی‌شده‌ای که بعضی اوقات در روایت‌های عامه‌پسند از آگاهی کوانتومی دیده می‌شود. اما تردیدی نیست که مغز از نظر شیمیایی و زیستی سامانه‌ای زیاد پیچیده است و تا این مدت همه‌ لایه‌های کارکرد آن را به‌طور کامل نمی‌شناسیم.

ایده‌ پیوند بین مکانیک کوانتوم و آگاهی، در مرزی ظریف بین علم جدی و افق‌های خیال‌انگیز دانش قرار دارد. این چنین ایده‌ای را نه می‌توان بی‌علت پذیرفت و نه باید فقطً به‌خاطر شگفت بودنش کنار گذاشت. احتمالا درنهایت، آگاهی با همان زیست‌شناسی پیچیده‌ مغز توضیح داده شود؛ اما اگر روزی روشن شود که فسفر در این روایت نقشی نهان داشته، باید بپذیریم مغز حتی از آنچه فکر می‌کردیم نیز شگفت‌انگیزتر است.