この研究から、ヒトの感覚系について何がわかるか
ヒトは単一光子を安定して知覚できるという知見を、すべての研究者が受け入れているわけではないことにも注意が必要だ。2016年の論文が刊行された直後、複数の研究者が、この研究の統計的検出力と分析手法に疑問を投げかけ、あらゆる条件下での単一光子の知覚を実証したと結論づけるには証拠不十分であると批判した。
それでも、私たちの視覚系が量子的限界に驚くほど近いレベルで機能していることは、いまや心理物理学モデルと光受容細胞の生化学モデルの両面から裏づけられ、ほとんどの研究者の共通認識となった。
すなわち、大多数の研究者が、桿体細胞は単一光子事象を生化学的シグナルに変換できるだけの感受性を備えていると考えている。ただし、そうしたシグナルが意識的経験に至るかどうかは、神経ノイズ、シグナルの統合、脳の意思決定基準といった、その他のさまざまな要因に左右されるということだ。
それでも、ヒトはたった一つの光の量子さえ検出できるかもしれないという可能性は、以下のような重要な示唆をもたらす：
・進化的デザイン：感覚系は概して、ある生物の生息環境における現実の問題において、パフォーマンスを最大化する形へと進化する。単一光子を検出できることは、薄い月明かりの夜の活動を可能にする、あるいは捕食者を回避するといった、何らかの優位性をもたらした可能性がある。
・ノイズとシグナル処理：受容体のずば抜けた感受性と、その後のフィルタリング処理という、神経細胞の相互作用は、知覚が単なる物理的検出ではなく、ノイズに満ちたシステムからの情報抽出であることを示している。
・分野横断的研究：この研究は、神経科学と量子光学の中間に位置している。1つの分野におけるツールの発展が、他分野における長年の疑問の解決の鍵となり得ることを実証している。
私たちは今、ヒトの感覚の限界をめぐる長年の疑問に、精密な手法で答えを出せる時代に生きている。そしてヒトの眼は、量子力学のフロンティアに迫るほどの性能を備えている。たった一つの光子に含まれるエネルギーであっても、桿体細胞が連鎖反応のスイッチを入れるには十分なのだ。
統制された条件下においては、このような反応は、神経回路のなかに波紋のように広がり、知覚のしきい値を超える可能性がある。ただし、自然条件下で視覚がこのような量子領域の現象にたびたび遭遇しているのかどうかは、未解決の興味深い疑問であり、今後の研究による解明が待たれている。
