Kuantum Etkisi Bilinç Üzerinde Rol Oynar mı?

Yazan: Betony Adams & Francesco Petruccione

Çeviren: Çisem Özge Biçer

Düzenleyen: Ümit Sözbilir

Özet: Beyinde yer alan biyofotonların rolü, sinir sistemi biyolojisi araştırmalarında gittikçe büyük bir alan kaplıyor. Ayrıca unutmamak gerekiyor ki fotonların olduğu yerde kuantum mekaniğinden de söz etmek gerekir. Betony Adams ve Francesco Petruccione bu gelişmeyi ve tartışmayı kuantum biyofiziği sahasında açıklıyor.

Sylvia Plath, 1961 yılında yazdığı “The Moon and the Yew Tree” adlı şiirde zihnin ışığının rengini mavi olarak betimlemişti ancak görünen o ki zihnin ışığının rengi aslında kırmızı.

Son zamanlarda yapılan araştırma, hayvanların zekâları ile beyinlerindeki biyofotonların frekansı arasında bir bağlantı olduğunu ortaya koyuyor. Zhuo Wang ve Çin’deki Ulusal Güney Merkez Üniversitesinden meslektaşları; uyarıcı bir kimyasal sinir iletim ulağı olan glutamat tarafından uyarılmış su kurbağası, fare, tavuk, domuz, maymun ve insan olmak üzere birçok hayvanın beyin bölümlerinin incelendiği bir araştırma yaptılar.

Ekip, zekâ düzeyindeki artış ile biyofotonların frekansının ışık tayfının sonuna yani kırmızıya doğru değişiminin ilişkili olduğunu keşfetti.

Çalışmanın açıklayıcı bir işleyişten yoksun oluşu zekânın kesin bir ölçütünün olmadığı gerçeğiyle birleşince çalışma eleştirilere maruz kalıyor çünkü iki değişken arasında bağıntı olması değişkenler arasında nedensellik ilişkisi olduğunu söylemek için yeterli bir koşul değildir. Ne olursa olsun, biyofotonların rolü sinir sistemi biyolojisi araştırmalarında gittikçe büyük bir yer kaplıyor.

Işık, insanlık adına son derece sembolik bir yankıya sahiptir. Sanatta, dinde, alanyazında ve hatta “ışık tutmak” ve “ışığı altında” gibi sözler kullanılarak tecrübelerden bahsedildiğinde bile “ışık” başrol oynar. Tüm bunların yanı sıra ışığın fizyolojik role de sahip bir eleman olabileceği görünüyor. Işığın dâhil olduğu uyartı iletim sürecinin merkezî sinir sisteminde nasıl yer edindiği ve bu sistemde ortaya çıkardığı özellik yani bilinç hâlâ net bir şekilde açıklanamamış olsa da fotonların olduğu yerde kuantum mekaniğinin olması kaçınılmaz bir gerçektir.

Zaten fotonlar, kuantum mekaniğinin doğuşuyla sıkı sıkıya bağlıdır: Albert Einstein’ın 1921 yılında Nobel ödülünü kazanmasının sebebi ne görelik kuramı ne de diğer keşifleriydi; Einstein fotoelektrik etkiyi açıkladığı için bu ödüle layık görüldü. Kökleşik olarak kabul edilen ışığın kesintisiz dalga davranışı gösterdiği düşüncesinin yanı sıra, foton adıyla anılan kesintili paketler yani kuantalar hâlinde yayılım göstermesinin de mümkün olduğunun dikkate alınması gerektiğini kuramlaştırdı.

Einstein’ın bu kuramıyla beraber; Max Planck’ın siyah cisim ışıması yorumları, Niels Bohr’un yeni atom modeli, Arthur Compton’ın X ışınları araştırmaları ve Louis de Broglie’nin maddelerin dalga benzeri özellikler taşıdıklarını öne sürmesi kuantum çağının açılmasını sağladı.

Beyindeki Kuantum Etkisi

Kuantum kuramının tuhaflıkları bilinç üzerine yapılan işe yaramaz, sözde bilimsel yorumlara yararken kuantum kuramıyla bilinç arasında bağ kurmaya karşı koyan bilim insanları da vardı.

Her iki konunun da zor anlaşılır olması onların birbirleriyle bağlantılı olmak zorunda oldukları anlamına gelmiyor. Buna rağmen, kuantum bilinci kuramının ilk detayları 1990’larda, Arizona Üniversitesinden Anestezi Uzmanı Stuart Hameroff ve Oxford Üniversitesindeki Nobel ödüllü fizikçi Roger Penrose tarafından ortaya atıldı. Hameroff ve Penrose tarafından ortaya atılan bu “planlanmış nesnel düşüş (orchastrated objective reduction, Orch OR)” kuramı başlangıcından itibaren birtakım düzeltmelerden geçti ancak kuram genel hatlarıyla, hücrelerde kuantum hesaplama işlevine sahip mikrotübül olarak bilinen yapıların, nöronların ateşlenmesinde ve buna bağlı olarak bilinç üzerinde etkili olduğunu varsayıyor.

Kuram, birtakım eleştirilere maruz kaldı ama belki de en tahrip edici olanı kuantum kuramının temel ilkeleri sonucu ortaya çıktı. Fotonların deviniminin, sözgelimi ait olduğu kuantum düzeni hassas bir düzendir. Bilindiği üzere kuantum etkisi, sistemin kendisini çevreleyen ortamdan kaynaklanan bozucu etkilere karşı yalıtıldığı, düşük sıcaklıklarda gözlemlenir. Bu durum kuantum etkisini, intizamsızlığın ve karmaşanın hâkim olduğu yaşayan sistemlerde herhangi bir rol oynamaktan muaf tutar. Beyin gibi biyolojik sistemler fizyolojik sıcaklıklarda çalışırlar ki bu onları çevrelerine mecburen bağlı kılar. Ayrıca Princeton Üniversitesinde fizikçi Max Tegmark tarafından 2000 yılında hesaplandığı gibi, kuantum etkisi kendisine oranla çok daha yavaş olan nöron ateşlemesi üzerinde etkili olmaya yetecek kadar uzun süre dayanamaz.

Öte yandan kuantum biyolojisi alanında yapılan daha kapsamlı araştırmalar sayesinde bu kusurun şiddeti oldukça azaldı. Kuantum kuramının biyolojik bağlamda uygulamaları, en büyük başarısını fotosentez konusunda elde etmiş olsa da kuşların “pusula”ları, koku alma duyusu, enzimler ve hatta DNA; kuantum etkisinin biyolojik yapıların işleyişi ile genel olarak ilişkili olabileceğini gösteriyor.

Özel anlamda, tıpkı diğer tüm konular gibi biyoloji de kuantum mekaniğidir çünkü her şey atomlardan oluşur ve böylelikle her şey ilk kez Bohr tarafından 20. yüzyılın başlarında şekillendirilen atomik yapıya uygun olarak fizik yasalarına tâbidir. Kuantum biyolojisinin odağı; süperpozisyon durumu, eşevrelilik, tünelleme ve dolanıklık gibi bizim alışılageldik hayal gücümüzün sınırlarını aşan, kuantum etkisinin görüldüğü kuantum olaylarının anahtarı konumdadır.

Eğer beyindeki kuantum etkisi bu ise kuantum etkisinin beynin neresinde olduğu daha anlaşılırdır. Beyin; hücre gövdesi, dentritler ve akson ihtiva eden uzun sinir hücrelerinden oluşur (görsel 2’ye bakınız). Basitçe; beyne iletilen ve beyinden çıkan bilginin akışı, nöronların elektrokimyasal gerilimlerine göre belirlenen bir sürece yani nöronların ateşlenip ateşlenmemesine göre sağlanır. Bu elektrokimyasal gerilim, hücre zarını geçmeyi bekleyen, hücre zarının her iki yanının da pozitiflik düzeyini belirleyen iyon yükünün dağılımına bağlıdır. Bir nöronun ateşlenmesi için nöronun dinlenme gerilimi, eşik gerilimi aşacak kadar artmalıdır. Uyartının bir hücreden diğerine iletiminin nasıl gerçekleştiği hâlâ tartışma konusu olsa da kabul edilen kurama göre nöronların arasındaki iletişim; sinaptik aralıkta yani sinir iletim kavşağında salgılanan, salgılanmasının ardından bir sonraki sinir hücresinin almaçlarına bağlanarak elektrokimyasal fark yaratan ve sinirsel etkinliği sağlayan “kimyasal sinir iletim ulağı” veya “nörotransmitter” adlı kimyasallar tarafından sağlanır.

Değişen Bilinç Durumları

Bilinç ile ilgili çalışmaların yöntemlerini daha iyi bir hâle ulaştırmak için bilincin, özellikle genel atestezikler (duyusuzlaştırıcı) gibi bilinç durumunu değiştiren kimyasallar etkisi sonucu eriştiği durumlarını incelemek gerekir. Yunanistan’da bulunan Alexander Fleming Biyomedikal Araştırma Merkezinde Biyofizikçi olan Luca Turin, 2014 yılında yayımlanan EMBO Raporları’nda, “Kloroform karşısında bilincin yitirildiği bilgisi, bilinç adına emin olduğumuz tek şey.” diyor. Turin; duyusuzlaştırma yeteneği olan kimyasalların, kimyasal ve yapısal özelliklerinin birbirlerinden çok farklı olduğuna dikkat çekerken bu kimyasalların paylaşabileceği benzer özellikleri araştırmak için fiziğe odaklandığını bildirdi. Duyusuzlaştırıcılar, sitoplazmadaki ve hücre zarındaki çeşitli proteinlere bağlanabilirler. Turin, duyusuzlaştırıcıların bu proteinlerde elektron akımına olanak sağladığını ve bunun kuantum mekaniğinde, elektronlar gibi kuantum parçacıklarının manyetik özelliklerini tanımlayan “dönü” değişimlerine bakılarak ispat edilebileceğini ileri sürdü. Turin, “xenon” adlı en basit duyusuzlaştırıcının etkisi altındaki meyve sineklerinde, uyarımın kökeni hâlâ tartışmalı olsa da elektron, dönü yankılaşım ölçüm yöntemi kullanarak artmış elektron dönü özelliği keşfetti.

Duyusuzlaştırıcıların biyolojik sistemlerin elektronik özelliklerine müdâhale etmeleri tam anlamıyla yeni bir kuram olmamakla birlikte Hameroff tarafından Orch OR kuramına ilaveten özetlendi. Orch OR kuramına göre yeni olan şey, biyolojik sistemlerdeki elektron iletim sürecine kuantum etkisinin katkısının nasıl olabildiğinin anlaşılması adına mesafe katedilmesidir. Fotosentezde, fotosentetik ağı oluşturan yapılar arasında enerji akımının eşevrelilik gibi kuantum etkilerinden istifade ettiğini gösteren kanıtlar bulunuyor. Özellikle bu eşevreli enerji akımına olanak sağlayan yapılar, üzerine düşen ışığın belirli frekans aralığını yansıtarak moleküle rengini kazandıran kısmı olan “kromofor”lardır. Araştırmalar gösteriyor ki enerji; bir kromofor dizgesinin kesikli enerji düzeyleri arasında geçiş yapmak yerine, dağılıp yayılabilir veya sınır tanımaz bir şekilde tek seferde birden fazla kromofor arasında geçiş yapabilir.

Kuantum bilinci bağlamında ilginç olan; sinir hücrelerinin, tıpkı fotosentezde olduğu gibi eşevreli enerji akımının sürdürülmesini sağlayan yapılar olan mikrotübüller ve mitokondriler ihtiva ediyor olmasıdır. Mikrotübüller; zarla çevrili bir çekirdeği olan, bitkilerde ve hayvanlarda bulunan hücre türünün yani ökaryotik hücrelerin ve zarla çevrili bir çekirdeği olmayan, arkelerin ve bakterilerin oluşturduğu bir hücre türünün yani prokaryotik hücrelerin hücre iskeletini oluşturan yapılardandır. Hücrenin kalıbını ve yapısını oluştururlar ve tıpkı motor proteinler gibi hücre bölünmesine aracı olan yapılardır. Mikrotübüller; tübülin adlı, fotosentetik ağdaki kromoforlara benzer bir tür proteinin tekrarlarının birleşimlerinden oluşurlar. Kromoforlar, hücrenin enerji merkezi olarak bilinen mitokondrilerde de bulunur. Mitokondrilerin de kromofor içermeleri bazı araştırmacıların, duyusuzlaştırıcıların eşevreli enerji işlemini aksatmak suretiyle bilinci bozduğunu öne sürmelerine yol açıyor.

Bilinç durumunu değiştiren kimyasallar arasında yalnızca duyusuzlaştırıcılar bulunmuyor. Nöronların iletişimini sağlayan moleküller olan kimyasal sinir iletim ulaklarının etkinliğinin bozulmasının çeşitli zihinsel hastalıklara neden olduğu genel olarak kabul edilir. Örneğin çökkünlük giderici ilaçların yani antidepresanların, mutluluk verici eylemlerin ardından salgılanan bir molekül olan serotonin gibi kimyasal sinir iletim ulaklarının salgılanmasını arttırarak etki gösterdiği düşünülüyor. Bununla birlikte, kimyasal sinir iletim ulaklarının çalışma düzenekleri hâlâ tam anlamıyla anlaşılmış değil. Uzlaşımsal kurama göre kimyasal sinir iletim ulakları sinir hücresinin zarındaki almaçlara, belirli kimyasal sinir iletim ulağının uygun biçimdeki almaçla birleşmesini sağlayan anahtar-kilit düzeneği vasıtasıyla bağlanırlar. Anahtar-kilit düzeneğinin koku alma gibi birçok biyolojik işlevle ilişkili olduğu biliniyor.

Farklı bir kurama göre koku alma işlevi, moleküler biçime dayanmaktansa titreşim destekli kuantum tünelleme ilkelerine uygun davranır. Son zamanlarda bu kuramın, kimyasal sinir iletim ulaklarının etkinliğini açıkladığı da kabul ediliyor. Titreşim destekli tünelleme; bir parçacığın hareket enerjisinin, bir elektronun potansiyel erk engelini aşması için gerekli olan enerjiyi aşmasıdır. Bu anlamda, belirli bir kimyasal sinir iletim ulağının titreşimi ona özgü almaç tarafından algılanabilir. Araştırmacılar, matematiksel ve bilgisayımsal modelleme kullanarak serotonin, histamin ve adenozin gibi farklı sinirsel kimyasalların yerdeşlerine (izotop) bakıp bu düşünceyi sınadılar. Yerdeşlerin kütleleri değişip biçimleri aynı kaldığında titreşim sıklıklarının değiştiği gözlemlendi. Araştırmacılar, molekülün biçimine bağlı olan anahtar-kilit düzeneğini saf dışı bırakmak ve titreşim destekli tünelleme ihtimalini güçlendirmek adına kimyasal sinir iletim ulaklarının yerdeşlerinin farklı etkilerinin olup olmadığına dikkat ettiler. Elde edilen kuramsal sonuçlar umut vadetse de bu kuramın deneylerle desteklenmesi şart.

Kuantum Olayları

Süperpozisyon, eşevrelilik ve eşevreliliğin kaybolması, tünelleme, dolanıklık gibi kuantum etkileri; kuantum biyolojisinde önemli rol oynarlar.

Bir atom veya foton gibi fiziksel bir sistem, matematiksel olarak sistemin tüm bilgisini ihtiva eden kuantum durumuyla tanımlanır. Kuantum dünyasında süperpozisyon; bir fiziksel sistemin, üzerinde ölçüm yapılana dek iki ya da daha fazla kuantum durumunda bulunmasına olanak sağlayan bir özelliktir. Sezgisel olmayan bu olay, yaygın bir şekilde bilinen Erwin Schrödinger’in kutudaki kedinin, gözlemci kutuya bakana dek aynı anda hem ölü ve hem canlı olabileceği düşünce deneyine sebep oldu. Kuantum eşevreliliği, süperpozisyon durumları arasındaki ilişkiyi nicelerken bunun karşıtı, eşevreliliğin kaybı, kuantum etkisinin kaybı anlamına gelir.

Kuantum tünelleme ise klasik fizik nezdinde, bir parçacığın bir enerji engelini, engeli geçmek için gereken enerjiden daha az enerjiyle geçmesi olarak tanımlanabilir. Kuantum tünelleme olayı kuramsal olarak tam anlaşılmamış olsa da taramalı tünelleme mikroskobundan taşınabilir hafıza cihazlarına kadar birçok kullanışlı araç gerecin temelini oluşturur.

Son olarak kuantum dolanıklığı, foton veya elektron gibi iki parçacığın klasik fiziğin öngördüğünden çok daha yakın bir ilişki içinde olabilmelerine olanak sağlayan bir özelliktir. Kuantum dolanıklığı son yıllarda kuantum şifreleme (kriptografi), kuantum ışınlama ve kuantum bilgisi dağıtım ağı gibi kuantum teknolojilerinde başrol oynadı. Fizikçiler son on yılda, dolanık foton çiftlerini hem havada hem optik kablolar boyunca artan mesafelerde iletmeyi başardılar.

Beynin Pusulası

Bazı hayvanlar Dünya’nın manyetik alanını algılayabilir ancak bunu tam olarak nasıl başardıkları hâlâ muamma. Kuşların kuantum etkisini, yolbul (navigasyon) becerilerini hayata geçirmek adına kullandıkları varsayılıyor. Bu kuantum pusulası, elektron dönüsü ile Dünya’nın manyetik alanı arasındaki etkileşime dayanan “radikal çifti modeli”ne göre işler. Bir radikal çifti, dönüleri birbirleriyle ilişkili olup her iki hâlde bulunan süperpozisyon hâlindeki bir çift elektrondur. Dönülerin bu hâllerde bulunma oranları manyetik alan tarafından belirlenir, manyetik alandaki farklı grupların farklı kimyasal kimlikler taşımalarıyla sonuçlanır. Dönü ile ilişkili pusulanın, çevresel işaretler sonucu yayılan mavi ışık sayesinde etkinleşen “kriptokrom” adlı bir molekülde bulunduğu düşünülüyor. Oldukça yakın bir tarihe kadar, insanların manyetik duyularının olduğuna dair güçlü bir kanıt yoktu. Kore’deki Kyungpook Ulusal Üniversitesinden Kwon-Seok Chae ve ekibinin yaptığı yeni bir deney; karnı aç olan insanların, mavi ışığa bağımlı gibi gözüken bir şekilde hatırladıkları yemek konumuna doğru yönelmek adına Dünya’nın manyetik alanını algıladıklarını gösteriyor.

İnsanların manyetik duyularının olduğu; Amerika’daki Kaliforniya Teknoloji Enstitüsünden Connie Wang ve çalışma arkadaşları tarafından insan denekler kullanılarak yapılan bir çalışmada, Dünya’nın manyetik alanının gücünün değişmesiyle sinirsel etkinlik esnasında beyinde oluşan 8-12 Hz aralığında frekansa sahip salınımlar olan “beynin alfa dalgaları”nın da değişmesinin bulunmasıyla bir kez daha gösterildi. Şu var ki insanlardaki bu duyunun, kuşlardaki pusula ile benzer bir kuantum düzeneği kullanıp kullanmadığı belirsiz ancak kimi araştırmacılar insanların manyetik duyularının, kuşlardaki pusulanın tam aksine ferromanyetizm etkisiyle meydana geldiğini ileri sürüyorlar. Bu, Dünya’nın manyetik fırtınalarının yol açtığı artan intihar oranları gibi bariz fizyolojik ve psikolojik etkileri bilmek adına bir anlam sunabilir.

Sinirsel Dolanıklık

Manyetik alandaki kuantum parçacıklarının davranışı anlamına gelen dönü devinimleri, kuantum etkisinin bilinç üzerinde rol oynadığını ileri süren bir başka kuramın da kalbi konumda. Bu kuramda söz konusu dönü, elektronlardan ziyade çekirdek ile ilgili bir özellik. Çekirdek bilhassa uzamış eşevrelilik süresine sahip olabilir. Bu, kuantum etkisinin nöron ateşlemesinde ve hatta hafıza işlevinde bile rol oynaması için gereken yeterli zaman ölçeğinden fazla sürebileceği anlamına geliyor.

Bu düşünce, Santa Barbara’da bulunan Kaliforniya Üniversitesindeki fizikçi Matthew Fisher tarafından, “Posner molekülleri” olarak bilinen dönü dolanıklığına sahip moleküllerin nöron ateşlemesinin başlamasına öncülük etmekle ilişkili olduğu düşüncesinin ileri sürülmesine yol açtı. Hücresel süreçlerin işleyişi için gereken enerji, adenozin trifosfat (ATP) adlı bir kimyasal bileşik tarafından sağlanır. Bu bileşik yıkıldığında ½ dönülü fosfor ve dönüsüz oksijenden oluşan “fosfat” açığa çıkar. Fisher; fosfor çekirdeği dönülerinin dolanık olduğunu ve üstelik bu kuantum dolanıklığının bir şekilde diğer kuantum etkileşimlerinden yalıtılması hâlinde, kuantum dolanıklığının bilişsel işlemlerde etkili olmaya yetecek kadar uzun sürebileceğini ileri sürüyor.

Fisher, Posner molekülündeki fosfatların dönü özelliği olmayan kalsiyum iyonlarına bağlanmaları sayesinde kalsiyum iyonlarının onları dış etkileşimlerden etkili bir şekilde koruduğunu öne sürüyor. Dolanık Posner molekülleri; nöronlar tarafından içlerine alınır, bu moleküller nöronlara bağlanır ve dolanık sinirsel etkinliği tetikleyen kalsiyum iyonları salınır. Fisher bu modeli, lityumun bipolar bozukluğu tedavi etmede nasıl başarılı olduğunu açıklamak için kullanıyor. Posner molekülündeki merkezî kalsiyum iyonunun yerini lityumun aldığını, dönü özelliği bulunmayan lityum iyonunun eşevrelilik kaybında payı olduğunu ve sinirsel etkinlik üzerinde zincirleme etkisinin bulunduğunu söylüyor.

Daha şaşırtıcı olması muhtemel ve dikkate alınması gereken şey ise lityumun farklı yerdeşlerinin, sıçanların annelik davranışları üzerinde farklı etkiler göstermesiydi. Son zamanlarda xenon adlı duyusuzlaştırıcının da benzer bir olaya yol açtığı kaydedildi. Çin’deki Wuhan şehrinde bulunan Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesinden Na Li ve çalışma arkadaşları, xenon’un farklı yerdeşlerinin farklı bilinç düzeylerine neden olduğunu buldular. Çekirdekteki dönü özelliği kadar küçük bir şeydeki değişimin sonucunun, annelik içgüdüsü ve hatta bilinç kadar karmaşık şeylerde yol açtığı değişimlerin gözle görünür sonuçlara yol açması oldukça sıra dışı geliyor.

Sonuç Ne?

Beyinde kuantum etkisi olması ihtimali özü itibarıyla ilgi çekiciyken aynı zamanda beyinde gelişen ve beyinle ilişkili hastalıkları tedavi etmek adına yeni yollara da katkı yapabilir.

Kimyasal sinir iletim ulaklarının almaçlara nasıl bağlandığının tam olarak çözülmesi, nöral ve koku almaçları gibi ilaç bilimi araştırmalarında birincil hedeflerden biri olan “G proteini ile kenetli almaçlar”ın da anlaşılmasını sağlayabilir. Dahası, kuantum etkisinin beyinde bir rol oynayıp oynamadığı ve eğer oynuyorsa bunun nasıl gerçekleştiğini belirlemek bütünüyle kimyasal ürünlerle yapılan tıbbî müdahaleler tasarlamak adına tamamen yeni yöntemler sunabilir. Örneğin; kafatasının içinden elektrik akımı uygulanması yoluyla yapılan “elektroşok (elektrokonvülsif) sağaltımı” ve daha az girişimsel olmasına rağmen daha az bilinen, beyin bölgelerini uyarmak için manyetik alan kullanımıyla yapılan “transkraniyal manyetik uyarı” gibi çökkünlük tedavisinde kullanılan yöntemlerin geliştirilmesini ve iyileştirilmesini sağlayabilir.

Son zamanlarda yapılan birtakım çalışmalarda ışığın bir dizi fizyolojik etkisi olduğunun gösterilmesinin faydaları gibi ışığın rolünün çözülmesi de faydalı olacaktır. Araştırmacılar, serotonin tabanlı çökkünlük giderici ilaçların bileşenlerini ihtiva eden tıbbî atıklara aşırı düzeyde maruz kalan karideslerde, yırtıcılık özelliğinde artış tespit ettiler. Karideslerin gördüğü zararı bir kenara koyarsak bu bulgu, insan psikolojisinin ışığa ne denli duyarlı olduğunu ve ışığın eczacılıkta hangi boyutlarda kullanılabileceğini gösteriyor.

Son zamanlarda yapılan bir başka araştırmada, ışık üretme yeteneği olan yarıiletken nanoparçacıklar olan kuantum noktaları, Parkinson ve Alzheimer hastalıkları ile ilişkili protein yığınlarının çözülmesi işinde başarıyla kullanıldı. Bir diğer araştırmada da mitokondri hasarının düzeltilmesi için kırmızı ışık kullanılarak yapılan tedavinin, görme gücündeki düşüşte de iyileşmeye yol açtığı gösterildi. Kırmızı veya yakın kızılötesi lazer ışık ile canlılardaki düzenleme de kimi beyin hastalıklarının tedavisinin yanı sıra dikkati, hafızayı ve öğrenme becerisini geliştirmek adına da umut vadediyor.

Aydınlanma, mecazi bir söyleyişten öte olup kelimenin tam anlamıyla aydınlanma eylemine karşılık gelebilecekmiş gibi görünüyor.