Her er noe som vil få deg til å se på morgenkaffirituellene dine på en helt ny måte: grunnen til at du opplever den rike aromaen, varmen, den svake bitterheten – følelsen av å være våken og tilstede – kan skyldes at hjernen din drives av kvantefysikk.
Jeg vet, jeg vet. Kvantemekanikk er mer enn forvirrende nok når vi snakker om partikler, bølger og katter i bokser. Nå forteller du meg at det kan være ansvarlig for tankene mine? Drømmene mine? Min uforklarlige lyst på ost klokken 02:00?
Hold ut med meg her, for denne historien har alt: Nobelprisvinnere, rebelske forskere og en 40 år lang debatt som nekter å dø.
Det geniale mysteriet ingen kunne løse
Så lenge vi har hatt hjerner (noe som, innrømmet, er lenge), har vi lurt: Hva er det egentlig som skaper bevissthet? Hva gjør at bunten av nevroner og elektrisitet i kraniet ditt blir til... deg?
Tradisjonell nevrovitenskap har gjort et utrolig arbeid med å kartlegge hjernen, forstå hvordan nevroner kommuniserer, og finne ut hvorfor visse hjerneområder lyser opp når du for eksempel gjenkjenner et ansikt eller husker hvor du la nøklene dine. Men det svever fortsatt et enormt spørsmålstegn over det hele: Hvordan gir alle disse elektriske og kjemiske prosessene opphav til subjektive opplevelser?
Jeg vet ikke med deg, men jeg har alltid syntes at dette spørsmålet er genuint ydmykende. Vi er bokstavelig talt laget av det samme stoffet som prøver å forstå det samme stoffet. Det er som om universet spiller en avansert spøk på seg selv.
Inn med den ville teorien
I 1989 slapp Roger Penrose – og ja, dette er den samme Roger Penrose som senere vant Nobelprisen i fysikk – en bombe. I boken sin, "The Emperor's New Mind", foreslo han at bevissthet umulig kan fungere som en vanlig datamaskin. Det måtte være noe annet som foregikk, noe som krevde det han kalte "ikke-beregnbar fysikk".
Oversettelse: måten hjernen din skaper bevissthet på, kan trenge kvantemekanikk for å gi mening.
Nå var dette en STOR påstand. De fleste nevrovitenskapsfolk på den tiden ristet bare på hodet. Hjernen er varm, våt og kaotisk – forhold som kvanteeffekter (som vanligvis krever ekstrem kulde og presis isolasjon) absolutt hater. Hvordan kunne delikate kvanteprosesser overleve i det biologiske tilsvaret til en mosh pit?
Men Penrose var ikke alene. Han slo seg sammen med Stuart Hameroff, en anestesiolog ved University of Arizona, og sammen utviklet de noe som kalles Orchestrated Objective Reduction (eller Orch OR for kort – fordi forskere tilsynelatende ikke kan motstå akronymer).
Kjerneideen? Dypt inne i nevronene dine finnes det små rørformede strukturer kalt mikrotubuli som fungerer som cellens indre stillas. Penrose og Hameroff foreslo at disse mikrotubuliene kan drive med noe ekstraordinært: prosessering av kvanteinformasjon.
Kontroversen som ikke ville dø
I tiår lå Orch OR i hjørnet for "interessant, men sannsynligvis feil" i den vitenskapelige diskursen. Kritikken var legitim: kvanteeffekter i biologiske systemer? I hjernen? Ved romtemperatur? Det hørtes mer ut som science fiction enn vitenskap.
Men her er greia – og det er dette som holder forskere våkne om natten – teorien forsvant aldri helt. Og i det siste har den fått en uventet oppdrift.
Bevisene som bygges opp
Inn trer Michael Wiest, en nevrovitenskapelig professor ved Wellesley College som har utforsket dette kontroversielle terrenget. I nylige studier publisert i eNeuro og Neuroscience of Consciousness, bestemte Wiest og teamet hans seg for å teste om mikrotubuli faktisk kan være involvert i bevisstheten. (Og ja, jeg lover at dette er mer interessant enn det høres ut.)
De brukte en kjemikalie som binder seg til nevronale mikrotubuli i rotter, og eksponerte deretter de stakkars små krabatene for anestesi. Her blir det fascinerende: rottene som hadde fått bindemiddelet, brukte lengre tid på å falle under effekten av anestesien. Kjemikaliet så ut til å beskytte noe – spesifikt disse mikrotubuliene.
Wiest tolket dette som bevis på at mikrotubuli faktisk kan være en del av bevissthetsmaskineriet. Anestesien påvirker dem annerledes enn andre deler av nevronet, noe som tyder på at de spiller en spesiell rolle.
"Dette støtter sannsynligheten for at MT-er er det fysiske substratet for biologisk bevissthet," skrev Wiest.
Andre forskere har kastet mer bensin på denne kvantebrannen. Det har vært funn av kvantesammenfiltring som opererer på større skalaer enn vi trodde var mulig – arbeid som ga forskerne Nobelprisen i fysikk i 2022. Bevis på kvantesignaler i hjernen har også begynt å hope seg opp.
Er dette bevis? Absolutt ikke. Men det får definitivt folk til å følge med igjen.
Den andre siden av saken
Nå vil jeg være rettferdig her, for vitenskapen trives på debatt. Mange forskere er fortsatt svært skeptiske til ideen om kvantebevissthet.
Et team fra MIT publiserte nylig forskning som tyder på at bevissthet kan stamme fra gammeldags klassisk fysikk – spesifikt elektriske bølger som utfører analoge beregninger på tvers av hjernens nettverk. Ingen kvante-merkeligheter nødvendig.
"Gitt et sterkt evolusjonært press for å maksimere beregning per energienhet," skrev de, "ville det være overraskende om evolusjonen ikke utnyttet et slikt innebygd analogt beregningssubstrat."
Dette er også et overbevisende argument. Evolusjonen er økonomisk; hvis klassisk fysikk kan gjøre jobben, hvorfor komplisere ting med kvantemekanikk?
Hvorfor denne debatten betyr noe (selv om det føles abstrakt)
Her er min vurdering av alt dette: Jeg elsker genuint at denne debatten eksisterer.
Vi lever i en tid der vi konstant får høre at vitenskapen har løst alt, at de spennende oppdagelsene bare er å fylle inn tomrommene. Men bevissthet? Dette føles som et av de få gjenværende ekte grenselandene – et sted hvor de største spørsmålene fortsatt er åpne.
Enten bevisstheten oppstår fra kvanteprosesser i mikrotubuli, fra klassiske elektriske bølger, eller fra noe vi ikke engang har forestilt oss ennå, så kjemper vi fortsatt med eksistensens dypeste mysterium: hvorfor det er noe ved det å være deg, i stedet for ingenting i det hele tatt.
Og ærlig talt? Det at noen av de største hjernene innen fysikk og nevrovitenskap aktivt samarbeider (eller krangler) om dette, gir meg håp. Det betyr at vi fortsatt er nysgjerrige. Fortsatt villige til å jakte på de umulige spørsmålene.
Så... hva betyr dette for deg?
Ærlig talt? Sannsynligvis ingenting praktisk i dag. Du kommer ikke til å tenke på mikrotubuli neste gang du tar en slurk av morgenkaffen din.
Men kanskje, bare kanskje, neste gang du opplever et øyeblikk av ekte undring – ser en solnedgang, lytter til musikk som treffer deg rett i sjela, har en samtale som får deg til å føle deg mer levende enn vanlig – så vil du kanskje stoppe opp et sekund og tenke: "Hm. Uansett hva som skjer i hjernen min akkurat nå, er det enten ufattelig kompleks klassisk fysikk... eller noe enda mer merkelig og mystisk."
Uansett hva det er, så er det ganske fantastisk, ikke sant?