L’hypothèse selon laquelle la physique quantique pourrait expliquer la conscience renforcée par de nouvelles expériences

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La conscience intéresse autant les neuroscientifiques que les physiciens, son origine étant encore difficile à expliquer. La physique quantique suffirait-elle à révéler son émergence ? Datant de plusieurs décennies, la théorie controversée d’après laquelle les effets quantiques dans le cerveau pourraient expliquer la conscience est appuyée par de nouvelles expériences. Parmi elles, la façon dont les anesthésiques modifient le comportement de petites structures présentes dans les cellules du cerveau intéresse les chercheurs.

La physique est la science qui permet de comprendre et d’expliquer les phénomènes de l’Univers. Si la conscience fait partie de l’Univers, alors la physique — et plus particulièrement les lois qui régissent le « monde quantique » — pourrait révéler sa nature. Là où la relativité générale s’intéresse à l’infiniment grand, la mécanique quantique étudie l’infiniment petit et les interactions entre des particules à l’échelle microscopique. Pour rappel, les lois de la mécanique quantique permettent notamment de comprendre pourquoi les atomes et les molécules sont stables.

Conscience quantique : mythe ou réalité ?

D’après le physicien Emmanuel Ransford, « il se pourrait que le monde de l’atome et de l’électron soit imprégné d’une dimension psychique capable d’interférer avec la matière tangible ». Cela implique qu’il existerait une conscience quantique, c’est-à-dire que des phénomènes quantiques (comme l’intrication et la superposition d’états) pourraient expliquer l’émergence de la conscience. En effet, selon cette hypothèse controversée, la physique classique ne pourrait pas le faire.

Par le passé, le physicien Roger Penrose et l’anesthésiste Stuart Hameroff ont suggéré que la conscience émerge à la suite de l’effondrement de la superposition d’états dans le cerveau — superposition qui postule qu’un système physique peut exister sous deux états différents en même temps. Dans leur modèle connu sous le nom de « réduction objective orchestrée » (Orch OR), des tubes creux qui forment le « squelette » des cellules végétales et animales et s’étendent sur des réseaux de neurones (des microtubules) s’effondreraient lorsque leur masse en superposition est trop importante. Cet effet permettrait une rupture dans la structure de l’espace-temps et l’apparition d’états de conscience.

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Les microtubules sont des fibres constituant le cytosquelette des cellules. D’après le modèle Orch OR de Penrose et Hameroff, les microtubules neuronaux pourraient entrer en état de superposition puis s’effondrer, donnant ainsi naissance à un état de conscience défini. © MicroBot

De nombreux scientifiques se sont opposés à cette théorie, estimant que la conscience n’a aucun rapport avec la mécanique quantique. Selon eux, nous ne pourrions pas matérialiser ni approcher la conscience avec des théorèmes mathématiques, tout comme un ordinateur ne pourrait pas posséder cette faculté « humaine ».

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Et pourtant, une récente expérience dirigée par Jack Tuszynski (université d’Alberta au Canada) apporte des arguments en sa faveur, d’après le New Scientist. Les chercheurs ont découvert que des médicaments anesthésiants modifiaient le comportement des microtubules dans les cellules du cerveau, en leur permettant de réémettre la lumière piégée avec un délai bien plus court que prévu. Ils estiment que l’origine du phénomène pourrait être lié à la conscience quantique.

Toutefois, même Tuszynski et son équipe doutent de la solidité des résultats, et ce qui nous permet de faire l’expérience de la conscience reste encore mystérieux. « Nous n’en sommes pas encore au stade de l’interprétation physiologique, en disant ‘Oui, c’est là que la conscience commence’, mais c’est possible », a déclaré Tuszynski au New Scientist. En effet, il est également possible que les lois de la physique classique — et non quantique — soient à l’origine de cet étrange retard.

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