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Une étude révèle que l’anesthésie générale prend beaucoup plus de temps à agir lorsqu’elle est administrée en même temps qu’un médicament stabilisant les microtubules (cytosquelette), ce qui suggère une nature quantique de la conscience. En particulier, il a été suggéré que la conscience pourrait naître de la vibration quantique collective des protéines des microtubules dans les neurones. Ces découvertes pourraient avoir des implications majeures pour la compréhension des fondements de la conscience.
Les anesthésiques généraux suspendent de manière réversible la conscience ou la mobilité chez les animaux, les plantes et les organismes unicellulaires. Cependant, malgré des décennies d’utilisation en milieu médical, les mécanismes biomoléculaires exacts par lesquels ces composés agissent sur le cerveau restent insaisissables. Il a été suggéré que les cibles moléculaires sur lesquelles agissent ces composés sont essentielles à leur capacité à induire une perte de conscience.
Parmi les cibles proposées figurent les microtubules, principaux composants structurels de toutes les cellules. Il s’agit de réseaux denses de minuscules tubes présents à l’intérieur des cellules et qui forment le cytosquelette. Dans les neurones, au-delà de leur rôle structurel, ils sont également essentiels au transport intracellulaire et à la plasticité cérébrale. Des études ont également suggéré qu’ils jouent un rôle dans le traitement de l’information, l’encodage de la mémoire et dans la médiation de l’état de conscience.
Cela a donné lieu à un débat qui dure depuis des décennies sur les bases physiques de la conscience. Si la plupart des chercheurs pensent qu’elle est basée sur la physique classique, une minorité soutient qu’elle pourrait être de nature quantique, régie par la vibration quantique collective des microtubules. Plus précisément, une théorie appelée « réduction objective orchestrée » (Orch OR) suggère que l’anesthésie bloque directement les effets quantiques nécessaires à la conscience dans les microtubules. Récemment, une étude a montré que les gaz anesthésiques (comme l’isoflurane) se lient aux microtubules et atténuent leurs effets optiques quantiques, ce qui pourrait être la cause de l’inconscience.
En revanche, une résistance à l’anesthésie a été observée chez des patients cancéreux ayant reçu une chimiothérapie à base de taxanes, des composés qui empêchent la dépolymérisation de la protéine qui compose les microtubules et réduisent la prolifération cellulaire. Ces patients présentaient une pression artérielle anormalement élevée pendant l’opération et avaient besoin de beaucoup plus d’analgésiques opioïdes que la normale. Ces observations étayent l’hypothèse selon laquelle la liaison des microtubules est impliquée dans la perte de conscience induite par l’anesthésie.
L’équipe de la nouvelle étude a exploré plus en détail cette hypothèse en évaluant expérimentalement comment la contribution des microtubules en tant que cibles d’anesthésiques volatils pourrait sous-tendre la nature quantique de l’état conscient.
Étant donné que nous ne connaissons aucune autre manière (c’est-à-dire classique) par laquelle la liaison de l’anesthésique aux microtubules réduirait généralement l’activité cérébrale et provoquerait une perte de connaissance, cette découverte soutient le modèle quantique de la conscience. » explique le co-auteur principal de l’étude, Michael Wiest, dans un article de blog du Wellesley College dans le Massachusetts. Les résultats de la recherche sont publiés dans la revue eNeuro.
Résumé graphique de l’étude. © Sana Khan et al.
Les microtubules : la base quantique de la conscience ?
Pour évaluer l’implication des microtubules dans la médiation de la conscience, les chercheurs ont administré de l’épothilone B (epoB), un médicament stabilisateur des microtubules qui peut pénétrer dans le cerveau, à des rats mâles adultes en bonne santé. Le groupe traité a reçu une concentration de 0,75 mg/kg d’epoB, tandis que le groupe témoin a reçu un placebo. Ils ont ensuite comparé leur taux de perte de conscience (selon une mesure de référence appelée latence de perte du réflexe de redressement ou LORR) sous isoflurane (à une concentration de 4 %), avant et après l’injection d’epoB.
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Latence moyenne du LORR pour chaque rat pendant les séances d’anesthésie, avant et après l’injection d’epoB. © Sana Khan et al.
Wiest et ses collègues ont constaté que le groupe traité à l’EpoB prenait beaucoup plus de temps à perdre connaissance sous anesthésie que le groupe non traité. Les rongeurs prenaient en moyenne 69 secondes de plus pour perdre connaissance. Cette différence statistiquement significative ne peut pas s’expliquer par une éventuelle tolérance due à une exposition répétée à l’isoflurane. Cela suggère que l’anesthésique agit sur les microtubules pour induire une perte de conscience, ce qui étaye l’hypothèse de la nature quantique de la conscience.
Cette découverte pourrait permettre de percer certains mystères des neurosciences, comme la conscience des patients comateux et la façon dont des composés comme le lithium modulent la conscience pour stabiliser l’humeur. Elle pourrait également éclairer la façon dont les maladies neurodégénératives affectent la perception et la mémoire, ce qui pourrait conduire à de nouvelles stratégies thérapeutiques. De plus, « lorsqu’il sera admis que l’esprit est un phénomène quantique, nous entrerons dans une nouvelle ère dans notre compréhension de qui nous sommes », conclut Wiest.