Neurobiologia bada hipotezę komunikacji biofotonowej w mózgu

W międzynarodowym środowisku naukowym ożywiła się dyskusja nad publikacją postulującą istnienie trzeciego, obok elektrycznego i chemicznego, mechanizmu komunikacji neuronalnej. Mowa o biopolu opartym na biofotonach, czyli niezwykle słabym promieniowaniu świetlnym emitowanym przez komórki. Praca ta, opublikowana w 2026 roku w renomowanym, recenzowanym czasopiśmie naukowym, została przygotowana przez Pavla Pospíšila oraz Ankusha Prasada z Katedry Biofizyki Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Palackiego w Ołomuńcu w Republice Czeskiej. Badacze ci dokonali systematyzacji wyników ponad dziesięcioletnich analiz dotyczących obecności i roli biofotonów w tkance nerwowej.

Zaproponowany przez naukowców mechanizm zakłada, że biofotony generowane w wyniku procesów metabolicznych mogą umożliwiać błyskawiczne interakcje między neuronami, osiągając prędkość bliską prędkości światła. Autorzy wysuwają śmiałą hipotezę o wykorzystaniu przez mózg właściwości kwantowych, takich jak superpozycja, koherencja oraz splątanie, co pozwalałoby na kodowanie, przesyłanie i dekodowanie informacji przez odległe komórki nerwowe. Kluczowym dowodem wspierającym tę teorię są wyniki eksperymentów wykazujące zachowanie korelacji kwantowych w spolaryzowanych fotonach nawet po przejściu przez skrawki tkanki mózgowej o grubości do 400 mikrometrów.

Przedstawiona koncepcja bezpośrednio odnosi się do tak zwanego „trudnego problemu świadomości”, którego klasyczna neuronauka nie jest w stanie w pełni wyjaśnić, opierając się wyłącznie na sygnałach elektrochemicznych. Nowa ścieżka komunikacji poprzez biopole stanowi teoretyczne rozszerzenie dotychczasowych modeli, wykraczające poza utarte paradygmaty biologiczne. Siła tej propozycji tkwi w potencjalnym dostarczeniu fizycznego mechanizmu, który tłumaczyłby niezwykłą szybkość i złożoność przetwarzania informacji w ludzkim mózgu, szczególnie w kontekście powstawania świadomych doświadczeń.

Rozważania te mają swoje korzenie w pionierskich badaniach nad emisją biofotonów, które w latach 70. XX wieku zapoczątkował Fritz-Albert Popp. To on jako pierwszy wykazał ich ścisły związek z metabolizmem komórkowym oraz zjawiskiem koherencji. W publikacji przywołano również przełomową hipotezę fizyka Rogera Penrose’a z 1989 roku, który sugerował istnienie nieodkrytego wcześniej elementu kwantowego w mechanizmach leżących u podstaw ludzkiej świadomości, co nadało badaniom nad światłem w mózgu głębszy wymiar filozoficzny i fizyczny.

Mimo fascynujących perspektyw, autorzy przyznają, że przed nauką stoją ogromne wyzwania, z których największym jest wyjaśnienie, jak koherencja kwantowa może zostać utrzymana w ciepłym i wilgotnym środowisku mózgu, gdzie temperatura oscyluje wokół 37 stopni Celsjusza. Problem dekoherencji termicznej pozostaje w dużej mierze nierozwiązany, co sprawia, że obecnie teoria ta wymaga rygorystycznej weryfikacji empirycznej. Warto zauważyć, że w ramach biologii kwantowej prace Poppa dowiodły, iż DNA w żywych komórkach magazynuje i uwalnia fotony, jednak krytycy teorii takich jak Orch-OR, opracowanej przez Penrose’a i Stuarta Hameroffa, często wskazują właśnie na trudność przetrwania stanów kwantowych w strukturach neuronalnych.

Pospíšil i Prasad konkludują, że choć mechanizmy oparte na fizyce kwantowej w tkance nerwowej mają obecnie charakter wysoce spekulatywny, niezbędne są dalsze, pogłębione badania z wykorzystaniem najnowocześniejszych technologii detekcji fotonów. Ich wspólny wysiłek badawczy potwierdza determinację nauki w dążeniu do zrozumienia roli sygnałów świetlnych w biologii. Tym samym publikacja ta otwiera nowy rozdział w poszukiwaniu fizycznych fundamentów najbardziej złożonych aspektów ludzkiego bytu, przesuwając punkt ciężkości w stronę zjawisk kwantowo-optycznych zachodzących w sieciach neuronalnych.