Dal mondo subatomico alle profondità del nostro cervello: l’entanglement quantistico, uno dei fenomeni più enigmatici della fisica moderna, potrebbe essere il direttore d’orchestra nascosto dietro la sinfonia neuronale che chiamiamo pensiero.
Un team di ricercatori cinesi ha recentemente gettato luce su questa possibilità. E lo ha fatto proponendo un modello in cui le fibre nervose generano coppie di particelle quantisticamente legate. Una teoria di frontiera, che stravolgerebbe la nostra comprensione del cervello, e che naturalmente solleva anche domande fondamentali sulla natura della coscienza e sulla linea di confine tra il mondo quantistico e quello macroscopico.
Il mistero della sincronizzazione neuronale
Il cervello umano è un organo di straordinaria complessità. Miliardi di neuroni che si attivano simultaneamente “tormentano” da tempo i neuroscienziati: come fanno queste cellule a coordinarsi con una precisione quasi istantanea? Yong-Cong Chen dell’Università di Shanghai e i suoi colleghi hanno proposto una risposta sorprendente: l’entanglement quantistico.
L’entanglement: un fenomeno “spettrale”
L’entanglement quantistico, descritto da Einstein come una “azione spettrale a distanza”, è un fenomeno in cui due particelle diventano così intrinsecamente legate che lo stato di una influenza istantaneamente lo stato dell’altra, indipendentemente dalla distanza che le separa. Questa proprietà, finora osservata principalmente a livello subatomico, potrebbe, secondo i ricercatori, giocare un ruolo cruciale nel funzionamento del cervello.
Il modello proposto: mielina e fotoni
Nel suo studio (che vi linko qui) il team di Chen ha focalizzato la sua attenzione sull’interazione tra le guaine mieliniche, che rivestono le fibre nervose, e i fotoni prodotti all’interno del cervello. Secondo i loro calcoli, quando fotoni infrarossi collidono con una guaina mielinica, modellata come una cavità cilindrica capace di immagazzinare e amplificare la radiazione elettromagnetica, si verifica un fenomeno interessante: la guaina emette due fotoni in rapida successione, e molte di queste coppie risulterebbero entangled, legate l’una all’altra.
Implicazioni per la comunicazione neuronale
Se confermata sperimentalmente, questa teoria potrebbe spiegare come parti “distanti” del cervello comunicano così rapidamente. Chen suggerisce che la proprietà di entanglement quantistico potrebbe essere trasmessa ad altre parti dei neuroni, come i “pori proteici” coinvolti nella segnalazione elettrica.
Questo permetterebbe una sincronizzazione molto più rapida rispetto a qualsiasi altro tipo di connessione conosciuta.
Le reazioni della comunità scientifica: cautela e scetticismo
Nonostante l’entusiasmo generato da questa teoria, molti ricercatori rimangono cauti. Bo Song dell’Università di Shanghai per la Scienza e la Tecnologia e Yousheng Shu dell’Università Fudan, entrambi non coinvolti nello studio, hanno commentato che l’introduzione dell’entanglement quantistico nelle neuroscienze “è di natura piuttosto speculativa”.
In sintesi, prima di affermare che il cervello sia una sorta di super computer quantistico serve un bel po’ di lavoro. La sfida principale rimane la verifica sperimentale di questi fenomeni quantistici in un sistema biologico così complesso come il nostro cervello.
Chen e il suo team sono consapevoli delle difficoltà che li attendono: la prossima fase della loro ricerca si concentrerà sullo studio teorico di come l’entanglement quantistico potrebbe influenzare le funzioni cerebrali. Come sottolinea Chen stesso, “la mera esistenza di fotoni entangled nel cervello non prova, di per sé, che essi guidino la sincronia di milioni di neuroni”. Ma se lo facessero…
“Mente quantistica”, un campo di ricerca in evoluzione
L’idea che fenomeni quantistici possano giocare un ruolo nel funzionamento del cervello non è nuova, ma questa ricerca offre un modello matematico concreto per esplorare questa possibilità. Il dibattito sulla “cognizione quantistica” rimane acceso: la sfida per il futuro sarà trovare modi per testare queste teorie sperimentalmente, colmando il divario tra la fisica quantistica e le neuroscienze.
La ricerca sull’intersezione tra meccanica quantistica e neuroscienze continua a sfidare i nostri preconcetti sulla natura della realtà e della coscienza, e forse ci aiuterà a capire che alcuni dei segreti più profondi dell’universo vivono dentro di noi.
