Георгий Жуков – Квантово-моральный реализм (страница 3)

Третье подтверждение — излучение Хокинга. Стивен Хокинг предсказал в 1974 году, что черные дыры должны излучать. Механизм связан с нулевыми колебаниями вблизи горизонта событий. Одна частица виртуальной пары может упасть в черную дыру, а другая улететь на бесконечность. Улетевшая частица становится реальной. Это излучение имеет тепловой спектр. Хотя прямое наблюдение излучения Хокинга для астрофизических черных дыр невозможно из-за его чрезвычайной слабости, косвенные подтверждения существуют в аналоговых системах — например, в конденсатах Бозе-Эйнштейна и в оптических волокнах. Принципиально важно, что излучение Хокинга не может быть объяснено без нулевых колебаний.

Итак, нулевые колебания реальны, измерены и признаны. Теперь перейдем к тому, что сделал Кепплер. Он не открыл нулевые колебания. Они были открыты до него. Его вклад состоит из трех шагов. Первый шаг: он предположил, что нулевые колебания несут не только энергию, но и информацию. Не в смысле записанных сообщений, а в смысле структурированной корреляции. Поле нулевых колебаний не хаотично. Оно обладает когерентными свойствами. Второй шаг: он идентифицировал молекулярный механизм, с помощью которого биологическая система может входить в резонанс с этим полем. Ключевая молекула — глутамат. Глутамат — основной возбуждающий нейромедиатор в центральной нервной системе позвоночных. Он связывается с рецепторами двух типов: ионотропными и метаботропными. Кепплер показал, что определенные подтипы метаботропных глутаматных рецепторов обладают электронной структурой, позволяющей им взаимодействовать с нулевыми колебаниями на квантовом уровне. Это не грубое электромагнитное взаимодействие. Это когерентный резонанс, при котором фаза квантовых осцилляций в белковой молекуле синхронизируется с фазой нулевых колебаний поля.

Третий шаг Кепплера, самый важный для нейробиологии, заключается в следующем. Он показал, что когда достаточное количество глутаматных рецепторов в коре головного мозга входит в резонанс с полем нулевых колебаний, возникает глобальная синхронизация нейронной активности. Не потому, что нейроны напрямую связаны друг с другом. А потому, что все они одновременно подстраиваются к одному и тому же внешнему ритму — ритму поля. Представьте себе группу маятников, каждый из которых колеблется со своей собственной частотой. Если их поставить на общую платформу, которая сама колеблется, маятники постепенно синхронизируются с платформой и через платформу друг с другом. Поле нулевых колебаний — это платформа. Нейроны с активированными глутаматными рецепторами — это маятники. Синхронизация — это сознание.

Почему именно глутамат? Кепплер дает физический ответ. Молекула глутамата и ее рецепторы обладают определенной пространственной конфигурацией электронных облаков, которая создает квантовую яму с дискретными энергетическими уровнями. Разность между этими уровнями соответствует частоте нулевых колебаний электромагнитного поля в определенном диапазоне. Когда нейрон выделяет глутамат в синаптическую щель, молекулы рецептора меняют конформацию. В определенном промежуточном состоянии электронная структура рецептора становится точно настроенной на частоту поля. Возникает резонанс. Энергия поля передается рецептору, а от него — ионным каналам, а от них — мембранному потенциалу нейрона. Таким образом, поле нулевых колебаний не просто пассивно существует. Оно активно влияет на нейронную активность. Но не детерминирует ее полностью. Оно задает ритм, к которому нейроны могут подстраиваться или не подстраиваться в зависимости от множества факторов.

Кепплер ввел параметр, который называет степенью когерентности. Это безразмерная величина от нуля до единицы, показывающая, какая доля глутаматных рецепторов в данном объеме коры находится в резонансе с полем. При степени когерентности ниже определенного порога сознательные переживания не возникают, хотя нейронная активность может быть высокой. Нейроны работают, но не синхронизированы полем. Это состояние соответствует глубокому сну без сновидений, коме, наркозу или некоторым патологическим состояниям. При степени когерентности выше порога возникает сознание. Чем выше когерентность, тем более ясным и интегрированным становится сознательный опыт. Максимальная когерентность достигается в состоянии, которое Кепплер называет полным резонансом. В этом состоянии мозг полностью подчинен ритму поля нулевых колебаний, и сознательный опыт достигает максимальной интенсивности и ясности.

Теперь обратимся к вопросу о нелокальности. Поле нулевых колебаний нелокально по определению. Оно заполняет все пространство. Его корреляционные функции не затухают до нуля на больших расстояниях в том смысле, в каком это имеет место для классических полей. Это означает, что резонанс с полем в одной точке пространства не независим от резонанса в другой точке. Если два мозга входят в резонанс с полем одновременно, их состояния оказываются скоррелированы через поле. Кепплер не утверждает, что это объясняет телепатию или другие паранормальные явления. Он утверждает, что это предсказывает существование нелокальных корреляций между состояниями сознания разных индивидов, которые можно измерить. Предварительные эксперименты, проведенные в его лаборатории, показывают, что такие корреляции действительно существуют. Два человека, находящиеся в разных экранированных комнатах и выполняющие одну и ту же задачу на внимание, демонстрируют синхронизацию электроэнцефалографических паттернов выше статистически ожидаемой. Эффект мал, но воспроизводим. Кепплер интерпретирует его как результат общего подключения к полю нулевых колебаний.

Критически важно понять, что теория Кепплера не отрицает нейробиологию. Она ее дополняет и переосмысливает. Нейробиологи правы в том, что повреждение определенных зон мозга нарушает определенные функции сознания. Они правы в том, что нейротрансмиттеры критически важны. Они правы в том, что электрическая активность нейронов коррелирует с ментальными состояниями. Они неправы только в одном, но фундаментальном пункте. Они считают, что эти корреляции исчерпывают феномен сознания. Кепплер показывает, что корреляции — это следствие более глубокого механизма. Повреждение зоны мозга нарушает сознание не потому, что в этой зоне производится сознание, а потому, что эта зона необходима для поддержания глобального резонанса с полем. Это как повреждение антенны радиоприемника. Приемник перестает работать. Но радиоволны никуда не исчезают.

В следующей главе я разберу эксперименты Кепплера с максимальной детализацией. Читатель увидит, как физика поля нулевых колебаний превращается в измеримые параметры, как формула резонанса проверяется на живых людях, какие контрольные группы исключают альтернативные объяснения. Без этих экспериментов теория оставалась бы красивой спекуляцией. С ними она становится кандидатом на Нобелевскую премию.

Глава 3. Глутаматный резонанс: молекулярный механизм подключения

Теперь мы подходим к самому сердцу теории Кепплера. Предыдущие две главы создали необходимый фундамент: мы установили, что поле нулевых колебаний реально и обладает колоссальной энергией, и что это поле нелокально. Но физический факт существования поля сам по себе еще не объясняет сознание. Нужен механизм. Нужен конкретный молекулярный мост между квантовым вакуумом и нейронной активностью. Кепплер предложил такой механизм. Он назвал его глутаматным резонансом. В этой главе я разберу этот механизм на уровне, достаточном для понимания его внутренней логики, экспериментальной проверяемости и отличий от альтернативных теорий. Читатель, не имеющий биохимической подготовки, не должен пугаться. Я проведу его шаг за шагом, объясняя каждый термин и каждую связь.

Начнем с глутамата. Глутаминовая кислота, или глутамат, является одной из двадцати стандартных аминокислот, из которых строятся белки. Но в нервной системе она выполняет особую функцию. Глутамат служит основным возбуждающим нейромедиатором в центральной нервной системе позвоночных, включая человека. Это означает, что когда нейрон выделяет глутамат в синаптическую щель, он с высокой вероятностью возбуждает соседний нейрон, заставляя его генерировать потенциал действия. Без глутамата не было бы быстрой передачи сигналов в коре головного мозга, не было бы обучения, не было бы памяти, не было бы сознания в том виде, в каком мы его знаем. Классическая нейробиология знает это уже несколько десятилетий. Но она рассматривает глутамат как обычный химический мессенджер, действие которого исчерпывается связыванием с рецепторами и открытием ионных каналов. Кепплер добавляет к этой картине квантовое измерение.

Глутамат действует через два основных класса рецепторов: ионотропные и метаботропные. Ионотропные рецепторы — это белковые комплексы, которые содержат ионный канал. Когда глутамат связывается с таким рецептором, канал открывается, и ионы натрия или кальция входят в клетку, деполяризуя ее мембрану. Этот процесс быстрый, он занимает миллисекунды. Метаботропные рецепторы работают иначе. Они не содержат ионного канала. Вместо этого они связаны с G-белками, которые запускают каскады внутриклеточных сигналов. Этот процесс медленнее, он занимает десятки и сотни миллисекунд, но он более модулирующий и продолжительный. Кепплер сосредоточился на определенном подтипе метаботропных глутаматных рецепторов, а именно на группе II и III. Почему именно на них? Потому что их молекулярная структура создает электронную конфигурацию, способную к квантовому резонансу с полем нулевых колебаний.