Η παρούσα εργασία εστιάζει στη διερεύνηση της πιθανής συνεισφοράς κβαντικών φαινομένων, όπως η συνοχή, ο εναγκαλισμός και η κβαντοσήραγγωση, στις θεμελιώδεις λειτουργίες του εγκεφάλου και ειδικότερα στη νευρωνική σηματοδότηση και στη γένεση της συνείδησης. Στόχος είναι η ανάλυση και η συστηματική αξιολόγηση θεωρητικών προσεγγίσεων, όπως το μοντέλο Orch OR και η προσέγγιση AdS/Brain, που επιχειρούν να ενσωματώσουν την κβαντική φυσική στη νευροβιολογία. Παράλληλα, εξετάζονται τεκμηριωμένα παραδείγματα βιολογικών φαινομένων με αποδεδειγμένη κβαντική διάσταση, όπως η φωτοσύνθεση, οι μαγνητοϋποδοχείς πτηνών και τα βιοφωτόνια, και αναζητούνται αναλογίες με τις νευρωνικές διεργασίες. Ιδιαίτερη βαρύτητα δίνεται στη μελέτη της αποσυνοχής σε βιολογικά συστήματα και στη διερεύνηση σύγχρονων υπολογιστικών εργαλείων, όπως δίκτυα τανυστών και ολοκληρώματα διαδρομών, για τη μοντελοποίηση πολυεπίπεδων νευρωνικών δικτύων. Μέσα από αυτήν τη διεπιστημονική προσέγγιση επιδιώκεται η ενοποίηση κβαντικής φυσικής, βιολογίας και θεωρίας πληροφορίας που θα μπορούσε να συμβάλει στη βαθύτερη κατανόηση της ανθρώπινης νόησης.

This thesis focuses on investigating the potential contribution of quantum phenomena, such as coherence, entanglement, and quantum tunneling, to fundamental brain functions, and more specifically to neural signaling and the emergence of consciousness. The aim is to analyse and systematically evaluate theoretical approaches, such as the Orch OR model and the AdS/Brain framework, which attempt to integrate quantum physics into neurobiology. At the same time, well-documented examples of biological phenomena with a proven quantum dimension, such as photosynthesis, avian magnetoreception, and biophotons, are examined, and analogies with neural processes are sought. Particular emphasis is placed on studying decoherence in biological systems and exploring modern computational tools, such as tensor networks and path integrals, for modeling multi-scale neural networks. Through this interdisciplinary approach, the objective is to integrate and combine quantum physics, biology, and information theory, which may contribute to a deeper understanding of human cognition.