Ваш мозг может быть квантовым радиоприёмником. Новая теория объясняет сознание через поле нулевой точки

Что, если наше сознание - не просто шум работающих нейронов, а отклик на квантовый фон Вселенной? Автор новой работы, опубликованной в журнале Frontiers in Human Neuroscience, предлагает именно такую картину: по его модели, сознательные состояния могут возникать из способности мозга входить в резонанс с квантовым вакуумом, или полем нулевой точки, которое пронизывает все пространство.

В статье утверждается, что внутри мозга задействованы макроскопические квантовые эффекты. Этот вывод основан на сопоставлении данных о строении коры, нейрофизиологии и результатах количественного моделирования. В центре внимания - кортикальные микроколонки, небольшие вертикальные блоки коры примерно из сотни нейронов. По предложенной модели, именно они напрямую связаны с полем нулевой точки и запускают сложную динамику, которую мы наблюдаем как сознательные процессы.

Давно известно, что бодрствование и сознательное восприятие сопровождаются синхронизацией активности мозга в бета- и гамма-диапазонах. Эти ритмы демонстрируют признаки самоорганизованной критичности - особого режима на грани фазового перехода, когда система находится в хрупком равновесии между хаосом и устойчивостью. В таком состоянии даже слабый сенсорный сигнал способен вызвать крупные "нейронные лавины", которые связывают исследователи с актом осознанного восприятия. Под наркозом или при потере сознания эта тонкая настройка исчезает. Открытым остается вопрос: что удерживает мозг вблизи критического состояния?

Автор работы предлагает ответ искать в квантовой электродинамике, фундаментальной теории электромагнитного взаимодействия. В рамках этой теории вакуум рассматривается не как пустота, а как заполненное флуктуирующей энергией электромагнитное поле нулевой точки. Расчеты показывают, что отдельные частоты этого поля могут входить в резонанс с глутаматом - самым распространенным возбуждающим нейромедиатором в мозге. По модели, такой резонанс возникает внутри микроколонок, где тела и синапсы примерно сотни нейронов погружены в локальный "пул" глутамата.

Эта взаимосвязь, как утверждается, критична для поддержания самоорганизованной критичности. С одной стороны, резонанс между глутаматом и полем нулевой точки приводит к формированию доменов когерентности - областей, где огромное количество молекул начинает колебаться синхронно. Такие домены защищены энергетическими зазорами и поэтому могут сохранять квантовую согласованность дольше, чем принято ожидать в теплом и шумном мозге.

С другой стороны, то же самое взаимодействие должно возбуждать определенные моды поля нулевой точки и порождать внутри микроколонок микроволновые поля. Они, по расчетам, способны тонко регулировать работу ионных каналов, подстраивать частоту спайков и поддерживать баланс возбуждения и торможения, который и нужен для критической динамики нервной сети.

Из этого автор делает далеко идущий вывод: если модель верна, сознание возникает не только из электрохимических сигналов, бегущих по нейронам, а из более глубокой "оркестровки", в которой ключевую роль играет резонансное взаимодействие мозга с полем нулевой точки. В такой картине субъективная осознанность оказывается связана с селективным возбуждением конкретных мод этого поля, что отражается в характерных критических режимах активности мозга. Когда сознание исчезает, например под наркозом, наблюдается выраженный уход от критической динамики - это трактуется как нарушение связи мозга с полем нулевой точки, которое в модели выступает как скрытый дирижер нейронной активности.

Дальше автор описывает возможные пути проверки гипотезы. По его мнению, аккуратные эксперименты с изменением условий в коре головного мозга могут показать, использует ли он в своей работе поле нулевой точки и зависят ли сознательные состояния от такого резонансного взаимодействия. Если подобные эффекты удастся зафиксировать, это не только расширит арсенал нейронауки, но и подлиет масла в огонь старых философских споров о природе сознания.

В заключение подчеркивается, что предложенная модель добавляет еще одно измерение к попыткам создать цельную теорию сознания, соединяя нейронауку с фундаментальной физикой. На протяжении веков главный вопрос звучал примерно так: является ли сознание побочным продуктом работы нейронных сетей или связано с чем-то более фундаментальным в устройстве Вселенной. В обсуждаемой работе выдвигается смелая версия, что повсеместное поле нулевой точки может быть одним из ключей к разгадке. При этом сама гипотеза остается спекулятивной и нуждается в строгой экспериментальной проверке, прежде чем на нее можно будет опираться как на часть общепринятой научной картины.