Neurociência: Princípios Quânticos Podem Explicar o 'Ruído' Cerebral

Uma nova perspectiva na neurociência sugere que o "ruído neuronal", historicamente considerado uma flutuação caótica, pode, na verdade, conferir ao cérebro uma coerência inesperada, semelhante aos princípios da mecânica quântica.

Em um artigo publicado no *Computational and Structural Biotechnology Journal*, pesquisadores, incluindo o físico teórico Partha Ghose e o neurocientista Dimitris Pinotsis, propuseram que as equações clássicas que descrevem a atividade neuronal podem ser transformadas em uma versão da equação de Schrödinger, fundamental na física quântica. Essa descoberta abre a possibilidade de que o cérebro opere, em parte, sob princípios quânticos.

O "ruído neuronal" surge de várias fontes, como a abertura e o fechamento de canais iônicos e a variabilidade nas respostas neuronais. Tradicionalmente visto como desordem, uma ideia revisitada, proposta originalmente pelo matemático Edward Nelson na década de 1960, sugere que o movimento aleatório, semelhante ao movimento browniano, pode ser descrito por equações quânticas. Isso implica que o ruído neuronal pode conter estruturas mais profundas, análogas a ondas de probabilidade.

Os pesquisadores desenvolveram um modelo matemático que, ao ser formulado corretamente, assemelha-se à equação de Schrödinger, permitindo descrever a probabilidade de um neurônio disparar um impulso elétrico. Esse formalismo alinha-se com dados experimentais de flutuações em neurônios reais, sugerindo que a atividade neuronal pode ser representada como uma onda quântica, onde o potencial de membrana possui uma gama de probabilidades.

A aplicação dessa lógica a modelos mais complexos, como o modelo FitzHugh-Nagumo, também demonstrou que, com a adição de ruído, ele pode ser reescrito em termos de equações quânticas. Isso é significativo, pois o modelo FitzHugh-Nagumo é uma ferramenta central na neurociência para simular o funcionamento de neurônios e redes.

Uma das propostas mais intrigantes é a introdução de uma "constante neuronal", análoga à constante de Planck. A medição dessa constante em experimentos, como a análise de oscilações elétricas abaixo do limiar de disparo ou o estudo da indutância das membranas neuronais, poderia fornecer a primeira evidência direta de fenômenos quânticos em neurônios individuais.

Se confirmada, essa teoria poderia ter implicações profundas, aproximando intuições sobre a relação entre consciência e física quântica, como as propostas por Roger Penrose e Stuart Hameroff, da verificação experimental. Fenômenos como plasticidade neuronal e certos padrões de oscilação cerebral associados a doenças neurológicas poderiam ser melhor explicados sob essa nova perspectiva. Se a teoria for confirmada, ela poderá oferecer um novo caminho para a compreensão de distúrbios como a epilepsia e o efeito dos anestésicos, ligando o comportamento elétrico dos neurônios aos princípios quânticos.

Embora ainda seja um desenvolvimento teórico, o trabalho convida a uma mudança de perspectiva, sugerindo que a fronteira entre o biológico e o quântico pode ser explorada através da detecção de padrões ocultos no ruído cerebral. O desafio futuro reside em traduzir essas ideias para o laboratório, com experimentos capazes de medir flutuações elétricas mínimas com alta resolução.

A confirmação dessas previsões, como a existência de níveis discretos de energia ou estados quânticos coerentes, poderia redefinir a compreensão da mente humana, estabelecendo uma ponte entre a física fundamental e a experiência consciente.