La teoría de Penrose-Hameroff de reducción objetiva orquestada (Orch OR) afirma que los cálculos cuánticos en la cuenta de cerebro de la conciencia 1.
La comunicación entre las neuronas por la secreción de neurotransmisores se basa en las vesículas sinápticas distribuidos a lo largo de sus axones.
El citoesqueleto neuronal tiene un papel clave en la dinámica de estas vesículas. En la década de 1990, Stuart Hameroff, psicólogo de la Universidad de Arizona, Tucson, EE.UU., y Roger Penrose, físico matemático de la Universidad de Oxford, Oxford, Reino Unido, propuso que los microtúbulos, las unidades más pequeñas del citoesqueleto, son canales para la transferencia de la información cuántica integrada responsable de la conciencia.
El citoplasma de la célula es como una pista de baile de hacinamiento en la discoteca. El citoesqueleto interactúa fuertemente con las moléculas de agua, metabolitos y proteínas en movimiento (como kinesins).
Estas interacciones son estructurales, de señalización, y algunas veces para orientar el citoesqueleto interno. No se conoce ningún mecanismo para la protección de los microtúbulos (tubos rígidos hechos de la proteína tubulina) de decoherencia, la destrucción ambientalmente inducida de coherencia cuántica, el acoplamiento inevitable de un sistema cuántico con el medio ambiente.
La computación cuántica requiere coherencia cuántica con el fin de utilizar superposiciones de estados cuánticos para resolver ciertos problemas mucho más rápidamente que su contraparte clásica.
Sin un mecanismo de protección, el papel de la computación cuántica en los microtúbulos en el surgimiento de la conciencia recuerda la memoria para mí el agua, la propuesta de Benveniste para explicar el mecanismo por el que los remedios homeopáticos trabajan 2.
Las ideas de Hameroff en manos de Penrose han desarrollado casi al absurdo. No hay justificación para la incorporación en el Orch O teoría de la conciencia del esquema Diosi-Penrose para la reducción objetiva del estado cuántico 34. El papel provisional de la gravedad en la reducción del estado cuántico (el llamado colapso función de onda), por medio de la ecuación de Schrödinger-Newton, sólo introduce ruido en la presentación de la Orch OR teoría y distrae de sus puntos más importantes. No voy a discutir aquí las ideas de Diosi-Penrose explica mediciones cuánticas por medio de la inestabilidad de las superposiciones cuánticas que implican desplazamientos masivos significativos.
La visión científica prevaleciente es que la conciencia surgió como una propiedad de los organismos biológicos durante el curso de la evolución. Es una adaptación beneficiosa que confiere una ventaja de supervivencia a las especies conscientes. Sin embargo, Orch O teoría afirma que la conciencia es una característica intrínseca de la acción del universo no computables. Debido a que los seres humanos son capaces de conocer la verdad de los enunciados Gödel-indemostrables, el argumento de Penrose-Lucas afirma que el pensamiento humano es necesariamente no computables 5. Sin embargo, la potencia de cálculo de un ordenador cuántico es exactamente lo mismo que una clásica, como se ha demostrado en 1985 por el físico de la Universidad de Oxford David Deutsch. Máquinas de Turing cuántica son equivalentes a (Clásico) máquinas de Turing, aunque ciertos problemas NP pueden hacer eficiente el uso de algoritmos cuánticos.
En mi opinión, a recurrir a la "magia" de la no computabilidad no es el mejor camino para una solución científica del problema de la conciencia.
Los microtúbulos son parte del citoesqueleto de todas las células eucariotas, sin embargo la conciencia es el resultado de las neuronas en la corteza cerebral. Los microtúbulos son polímeros cilíndricos de 25 nanómetros de diámetro hecho de dímeros de tubulina, compuestos de alfa y beta monómeros en una vía helicoidal. En 1982, Hameroff y Watt sugirieron que los dímeros de tubulina actúan como dipolos que representan bits de información (clásicos) de información. Los microtúbulos actúan como matrices de conmutación de Boole de dos dimensiones en un autómata celular. Las primeras versiones de la teoría Orch O propusieron una versión cuántica de estas ideas: dímeros de tubulina que actúan como qubits (bits cuánticos).
Una teoría hermosa asesinado por un hecho feo.
Los resultados experimentales de Jeffrey R. Reimers et al., 7, y otros 8, han demostrado que los microtúbulos pueden ni sostener estados cuánticos de larga vida, ni apoyar el procesamiento cuántico de la información asociada a los dímeros de tubulina como qubits.Todo el conjunto de ideas originales de Hameroff y Penrose han muerto por la Naturaleza.No hay coherencia cuántica sobre la escala de tiempo requerido. Movimiento electrónico en dímeros de tubulina está en el rango de 10 a fs 30 ps, mientras Orch O teoría de las necesidades de la coherencia cuántica en la escala de tiempo de 25 ms. Sin un sistema de protección decoherence, similar a la utilizada en la fotosíntesis, la computación cuántica en los microtúbulos no es plausible.
Si sus ideas teóricas son refutadas por los experimentos, no te preocupes, sé feliz, sólo tiene que cambiar su teoría con el fin de escapar de la evidencia actual. Hameroff y Penrose confesar que la primera versión de Orch O teoría, publicada principalmente de 1996 a 1998, es sólo una versión esquemática de dibujos animados donde dipolos tubulina actúan como qubits 9.
En un esfuerzo por perpetuar el modelo Orch OR contra la evidencia experimental, la nueva versión de la teoría Orch O [1] utiliza como qubits los llamados "canales cuánticos" (vías dipolo helicoidales dentro de las celosías de microtúbulos).
La vía helicoidal, similar a un 'qubit topológica', se introdujo en 2002 en Orch O teoría, después de que la estructura de la tubulina fue aclarada por cristalografía de electrones.
Computación cuántica topológica en el cerebro parece ser una aproximación muy sugerente al problema de la conciencia. Pero la analogía entre las trenzas cuánticas propuestos en la computación cuántica topológica en 1997 y las vías helicoidales de la Orch O es extremadamente difícil de ver para un científico físico y el equipo como yo.
En mi opinión, la nueva versión de Orch O teoría, utilizando como qubits las vías helicoidales mesoscópicos de muchos tubulinas en celosías microtúbulos, que es aún más increíble que la primera versión. Afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias. Reimers et al. [6] establece que Orch O teoría no pueden ser tratadas seriamente sin una descripción precisa de los estados cuánticos de los qubits, cómo estos estados se enredan, y un medio para lograr la coherencia cuántica sobre la escala de tiempo requerido.
Al igual que la homeopatía evidencia científica reclamado apoyo, Hameroff y Penrose [1] destaca la coherencia cuántica aparente hasta 100 microsegundos en microtúbulos individuales medidos a temperatura cálida por el grupo de investigación de Anirban Bandyopadhyay en el Instituto Nacional de Ciencias de los Materiales en Tsukuba, Japón 1011 .
Afirman que estos resultados proporcionan la primera validación experimental del Orch O teoría. Sin embargo, Bandyopadhyay et al. 12 han medido la coherencia cuántica en los microtúbulos de nanocables con y sin agua dentro de su canal. Los cambios del tiempo de coherencia entre ambos casos son tan pequeños que sospecho que son el resultado de algunos errores sistemáticos no tener en cuenta. Por otra parte, la pretensión de Hameroff y Penrose [1] que el tiempo de coherencia medido es 250 veces más breve que los 25 ms invocadas para Orch O eventos aparece la numerología como puro.Recordemos que la señal de 25 ms corresponde a los 40 Hz ondas gamma registrados en la actividad neuronal mediante electroencefalografía durante algunos experimentos de percepción consciente.
Debo reconocer que mi opinión es parcial, pero los resultados aún no se ha reproducido del grupo de Bandyopadhyay me recuerda la memoria del agua de Benveniste.
La validación fundamental o falsificación de Orch O teoría deben venir de la experimentación. La actual "estándar de oro" de la neurociencia es fMRI (resonancia magnética funcional), pero sus resoluciones espaciales y temporales no son suficientes.Orch O teoría ha sido criticada en varias ocasiones desde su creación. Hameroff y Penrose admiten que los microtúbulos de su cerebro en la interfaz entre la neurofisiología y la gravedad cuántica son muy especulativo.
Ellos escriben explícitamente que "los mecanismos reales que subyacen a la producción de la conciencia en un cerebro humano será mucho más sofisticado que cualquier que podemos presentar en el momento actual, y sería probable que difieren en muchos aspectos importantes de cualquier que lo haríamos estar en condiciones de anticipar en nuestras propuestas actuales "[1].
Biología cuántica es un tema candente, pero su papel en la cosecha de la luz en la fotosíntesis, magnetoreception, catálisis enzimática, o incluso mutaciones en el ADN, está muy lejos de la de Orch O teoría. Para ser un enfoque detallado, comprobable, falsable, y razonablemente riguroso para una teoría de la conciencia que se necesita una versión nueva y madura de la teoría.
En mi opinión, Orch O no es una vía prometedora a la naturaleza de la conciencia. La vida nace de sistemas "cálidos, húmedos y ruidosos". La conciencia es como el gato de Schrödinger de la neurociencia.
Referencias
- Stuart R. Hameroff, Roger Penrose, "La conciencia en el universo: una revisión de la teoría de la" Orch OR ', "Física de la Vida Opiniones 11: 39-78, 2014, doi: 10.1016 /j.plrev.2013.08.002. ↩
- . Elisabeth Davenas et al, "desgranulación de basófilos humana provocada por muy diluidas antisuero contra IgE," Nature 333: 816 a 818, 1988, doi: 10.1038 /333816a0. ↩
- Lajos Diosi, "Una ecuación maestra universal para la violación de la gravedad de la mecánica cuántica," Physics Letters A 120: 377 a 381, 1987, doi: 10.1016 / 0.375 a 9.601 (87) 90681 hasta 5 ↩
- Roger Penrose, "El papel de la Gravedad Cuántica de Reducción de Estado," la Relatividad General y Gravitación 28: 581-600, 1996, doi: 10.1007 / BF02105068. ↩
- Roger Penrose, "La nueva mente del emperador: En cuanto a Informática, mentes y las leyes de la física". Oxford University Press, 1989, ISBN 0-19-851973-7 ↩
- Stuart R. Hameroff, Richard C. Watt, "Tratamiento de la información en los microtúbulos," Journal of Theoretical Biology 98: 549 hasta 561, 1982, doi: 10.1016 / 0022-5193 (82) 90137-0. ↩
- . Jeffrey R. Reimers et al, "El revisada Penrose-Hameroff orquestados propuesta de objetivo de reducción de la conciencia humana no está justificada científicamente: Comentario sobre" Conciencia en el Universo: Una revisión de la teoría de la "Orch OR '" por Hameroff y Penrose, "Física de la Vida Reviews11: 101-103 (2014); doi:10.1016 / j.plrev.2013.11.003 ↩
- . LK McKemmish y otros, "Penrose-Hameroff orquestó propuesta de objetivo de reducción de la conciencia humana no es biológicamente factible" Physical Review E 80: 021.912 (2009); doi: 10.1103 / PhysRevE.80.021912. ↩
- Stuart Hameroff, Roger Penrose, "Responder a las críticas del" Orch O qubit "-" reducción objetiva orquestada 'es científicamente justificada, "Física de la Vida Reviews11: 104-112 (2014); doi: 10.1016 / j.plrev.2013.11.014. ↩
- Satyajit Sahua y otros, "canal de agua Atómica controlar notables propiedades de una sola microtúbulos del cerebro: Correlación de proteína sola a su ensamblaje supramolecular". Biosensores y Bioelectrónica 47: 141 a 148, 2013, doi: 10.1016 / j.bios.2013.02.050 ↩
- Satyajit Sahua y otros, "Multi-nivel de memoria de conmutación de propiedades de una sola microtúbulos del cerebro," Applied Physics Letters 102:. 123 701, 2013, doi: 10.1063 / 1.4793995 ↩
- Subrata Ghosh, Satyajit Sahua, Anirban Bandyopadhyay, "Evidencia de sincronización global masiva y la conciencia: Comentario sobre" Conciencia en el Universo: Una revisión de la teoría de la "Orch OR '" por Hameroff y Penrose, "Física de la Vida Reviews11: 83- 84 (2014); doi: 10.1016 / j.plrev.2013.10.007. ↩
http://mappingignorance.org/
