Ερευνητές από την Τσεχία πρότειναν ότι ο εγκέφαλος μπορεί να διαθέτει ένα τρίτο σύστημα επικοινωνίας, πέρα από τα ηλεκτρικά και χημικά σήματα που γνωρίζουμε. Το σύστημα αυτό βασίζεται στο βιοπεδίο — το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που παράγουν οι νευρώνες — και στα λεγόμενα βιοφωτόνια, εξαιρετικά αδύναμα φωτόνια που εκπέμπει ο νευρικός ιστός ως υποπροϊόν του μεταβολισμού του.
Για πάνω από έναν αιώνα, η νευροεπιστήμη χτίζει την κατανόησή της για τον εγκέφαλο πάνω σε δύο πυλώνες: τα ηλεκτρικά σήματα που ταξιδεύουν κατά μήκος των νευρώνων και τις χημικές ουσίες — νευροδιαβιβαστές — που μεταφέρουν μηνύματα από κύτταρο σε κύτταρο. Αυτή η εικόνα, που διαμορφώθηκε σταδιακά από τα τέλη του 19ου αιώνα ως τα μέσα του 20ού, παραμένει ο κεντρικός κορμός της νευροεπιστήμης. Τώρα, μια νέα ανασκόπηση στο επιστημονικό περιοδικό Biophysics and Molecular Biology θέτει ένα ερώτημα που ακούγεται τολμηρό: υπάρχει κι ένα τρίτο κανάλι που δεν έχουμε εξερευνήσει αρκετά;
Οι Pavel Pospíšil και Ankush Prasad από το Πανεπιστήμιο Palacký της Τσεχίας ανέλυσαν δεδομένα από περισσότερο από μια δεκαετία ερευνών γύρω από το λεγόμενο βιοπεδίο — το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που δημιουργούν οι νευρώνες κατά τη λειτουργία τους. Το πιο ενδιαφέρον στοιχείο της ανάλυσής τους είναι ότι ο νευρικός ιστός εκπέμπει εξαιρετικά αδύναμα φωτόνια, γνωστά ως βιοφωτόνια, ως παραπροϊόν της μεταβολικής του δραστηριότητας. Αυτό δεν είναι καινούριο εύρημα — επιστήμονες το παρατηρούν εδώ και δεκαετίες — αλλά η νέα μελέτη προχωρά ένα βήμα παραπέρα: αφού τα βιοφωτόνια είναι απλώς φως βιολογικής προέλευσης, θεωρητικά φέρουν τις ίδιες κβαντικές ιδιότητες με οποιοδήποτε άλλο φωτόνιο.
Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσαν να μεταφέρουν πληροφορίες με ταχύτητα φωτός μέσα στον εγκέφαλο, αξιοποιώντας φαινόμενα όπως η κβαντική υπέρθεση, η συνοχή και η διεμπλοκή. «Συγκεκριμένες κβαντικές ιδιότητες των φωτονίων θα μπορούσαν να παρέχουν φυσική βάση για επικοινωνία μεσολαβούμενη από βιοφωτόνια», γράφουν οι συγγραφείς. Το πρόβλημα είναι ότι η κβαντική συνοχή είναι εξαιρετικά ευαίσθητη: σχεδόν όλα τα κβαντικά πειράματα γίνονται σε θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν, ακριβώς για να αποφευχθεί η αποσυνοχή — η απώλεια της κβαντικής κατάστασης λόγω θερμικού θορύβου. Ο εγκέφαλος λειτουργεί σε θερμοκρασία σώματος και είναι γεμάτος χημικό και δομικό «θόρυβο». Η κβαντική συνοχή εκεί μέσα φαίνεται απίθανη — αλλά, σύμφωνα με τους ερευνητές, όχι αδύνατη. Πειράματα έχουν δείξει ότι ζεύγη διεμπλεγμένων φωτονίων μπορούν να διατηρήσουν τις κβαντικές τους συσχετίσεις αφού διαπεράσουν λεπτές φέτες εγκεφαλικού ιστού.
Στο βάθος αυτής της συζήτησης κρύβεται ένα από τα μεγαλύτερα ανοιχτά ζητήματα της επιστήμης: το λεγόμενο «δύσκολο πρόβλημα» της συνείδησης. Οι νευροεπιστήμονες μπορούν να εξηγήσουν με λεπτομέρεια πώς ο εγκέφαλος επεξεργάζεται πληροφορίες, ελέγχει τις κινήσεις και ρυθμίζει τις λειτουργίες του σώματος. Αυτό που δεν μπορούν να εξηγήσουν είναι γιατί υπάρχει υποκειμενική εμπειρία — γιατί «νιώθουμε» κάτι όταν βλέπουμε κόκκινο ή ακούμε μουσική. Ο φυσικός Roger Penrose είχε προτείνει ήδη από το 1989 ότι η συνείδηση μπορεί να έχει κβαντική διάσταση. Η νέα μελέτη δεν επιβεβαιώνει κάτι τέτοιο, αλλά δίνει νέα επιστημονική βάση για να συνεχιστεί αυτή η αναζήτηση.
Οι Pospíšil και Prasad είναι προσεκτικοί στις διατυπώσεις τους: παραδέχονται ότι οι μηχανισμοί που περιγράφουν παραμένουν εξαιρετικά υποθετικοί και πιθανώς περιορισμένοι σε πολύ μικρές αποστάσεις μέσα στον ιστό. Ωστόσο, υποστηρίζουν ότι η υπόθεση αξίζει να ελεγχθεί συστηματικά, αξιοποιώντας σύγχρονες τεχνολογίες ανίχνευσης φωτονίων. Αν αποδειχθεί ότι ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί πράγματι φως για να επικοινωνεί με τον εαυτό του, θα χρειαστεί να ξαναγράψουμε αρκετά από όσα νομίζουμε ότι ξέρουμε για το πώ
