Nor dago jakitun? Gu ala espazio-denbora?

Metafisika? Zientzialari asko beldur dira adimenaren eta memoriaren izaera kuantikoari buruzko hipotesiak arlo ez-zientifiko ezagun horri dagozkionak. Bestalde, zer da, zientzia ez bada, naturaz gaindiko azalpenen bilaketaren ordez kontzientziarako oinarri fisikoa, kuantikoa bada ere, bilatzea?

1. Mikrotubuluak - Bistaratzea

New Scientist aldizkariaren abenduko zenbakia aipatzeko, Stuart Hameroff Arizonako anestesistak urteak daramatza esaten mikrotubuluak - 20-27 nm-ko diametroa duten zuntz-egiturak, tubulina proteinaren polimerizazioaren ondorioz sortuak eta zelula bat osatzen duten zitoeskeleto gisa jokatzen dutenak, nerbio-zelula barne (1) - existitzen dira. "Gaineratze" kuantikoakhorri esker, bi forma ezberdin izan ditzakete aldi berean. Inprimaki horietako bakoitza informazio kopuru jakin batekin lotuta dago, kubitem, kasu honetan sistema honen ulermen klasikotik badirudi baino datu bikoitza gordez. Horri fenomenoa gehitzen badiogu qubit korapiloa, hau da, hurbil ez dauden partikulen elkarrekintzak erakusten du garunaren funtzionamenduaren eredua ordenagailu kuantiko gisaRoger Penrose fisikari ospetsuak deskribatu zuen. Hameroff-ek ere kolaboratu zuen berarekin, eta horrela, garunaren abiadura, malgutasuna eta aldakortasun aparta azaldu zituen.

2. Stuart Hameroff eta Roger Penrose

Planck-en neurketen mundua

Adimen kuantikoaren teoriaren aldekoen arabera, kontzientziaren arazoa Planck eskalan espazio-denboraren egiturarekin lotuta dago. Lehen aldiz aipaturiko zientzialariek -Penrose eta Hameroff (90) II. mendearen hasieran egindako lanetan adierazi zuten. Haien arabera, kontzientziaren teoria kuantikoa onartu nahi badugu, orduan prozesu kuantikoak gertatzen diren espazioa aukeratu behar dugu. Garun bat izan daiteke -teoria kuantikoaren ikuspuntutik, lau dimentsioko espazio-denbora bat, bere barne-egitura bat imajinaezina den eskala txikian, 10-35 metrokoa. (Planck luzera). Halako distantziatan, espazio-denborak belaki baten antza du, eta horren burbuilek bolumena dute

10-105 m3 (atomo bat espazioan ia ehuneko ehun huts kuantikoz osatuta dago). Ezagutza modernoaren arabera, hutsune horrek atomoen egonkortasuna bermatzen du. Kontzientzia ere huts kuantikoan oinarritzen bada, materiaren propietateetan eragin dezake.

Penrose-Hameroff hipotesian mikrotubuluak egoteak espazio-denbora lokalean aldatzen du. "Badaki" garela, eta gugan eragin dezake mikrotubuluetako egoera kuantikoak aldatuz. Hortik ondorio exotikoak atera daitezke. Adibidez, halakoa Gure espazio-denboraren zatian materiaren egitura-aldaketa guztiak, kontzientziak sortutakoak, denboran inolako atzerapenik gabe, teorikoki espazio-denboraren edozein zatitan erregistra daitezke, adibidez, beste galaxia batean.

Hameroff prentsako elkarrizketa askotan agertzen da. panpsikismoaren teoriainguratzen duzun guztian kontzientzia mota jakin bat dagoelakoan oinarrituta. Spinozak XNUMX. mendean zaharberritutako ikuspegi zaharra da. Beste kontzeptu eratorri bat da panprotopsikismoa – aurkeztu zuen David Chalmers filosofoak. Izaki "anbiguo" bat dagoela, potentzialki kontzientea, baina aktibatzen edo zatitzen denean bakarrik benetan kontziente bihurtzen den kontzeptuaren izen gisa asmatu zuen. Esaterako, entitate protokontzienteak garunak aktibatzen edo sartzen direnean, kontziente bihurtzen dira eta prozesu neuronalak esperientziarekin aberasten dira. Hameroff-en arabera, entitate panprotopsikikoak egunen batean unibertsoaren oinarrizko fisikaren arabera deskriba daitezke (3).

Kolapso txikiak eta handiak

Roger Penrose-k, berriz, Kurt Gödel-en teorian oinarrituta, adimenak egindako ekintza batzuk kalkulaezinak direla frogatzen du. Hori adierazten du ezin duzu giza pentsamendua algoritmikoki azaldu, eta konputagarritasun hori azaltzeko, uhin funtzio kuantikoaren eta grabitate kuantikoaren kolapsoari begiratu behar zaio. Duela urte batzuk, Penrose-k galdetu zuen ea kargatutako edo deskargatutako neuronen gainjartze kuantikorik egon ote zen. Uste zuen neurona garuneko ordenagailu kuantikoaren parekoa izan zitekeela. Ordenagailu klasiko batean bitak beti daude "aktibatuta" edo "desaktibatuta", "zero" edo "bat". Bestalde, ordenagailu kuantikoek aldi berean "zero" eta "bat" gainjarrietan egon daitezkeen qubitekin lan egiten dute.

Penrosek hori uste du masa espazio-denboraren kurbaduraren baliokidea da. Nahikoa da espazio-denbora forma sinplifikatu batean bi dimentsioko orri gisa irudikatzea. Hiru dimentsio espazialak x ardatzean konprimitzen dira, denbora y ardatzean marrazten den bitartean.Kokapen batean dagoen masa bat norabide batean kurbatua da, eta beste posizio batean dagoen masa beste norabidean kurbatua. Kontua da masa, posizio edo egoera bat unibertsoa oso eskala txikian ezaugarritzen duen espazio-denboraren oinarrizko geometriaren kurbadura jakin bati dagokiola. Hortaz, gainjartzean masa batzuk bi norabidetan edo gehiagotan aldi berean kurbadura esan nahi du, hau da, espazio-denbora geometrian burbuila, puztu edo bereizketa baten baliokidea dena. Mundu askoren teoriaren arabera, hori gertatzen denean, unibertso berri bat sor daiteke: espazio-denborazko orriak banandu egiten dira eta banaka zabaltzen dira.

Penrose bat dator neurri batean ikuspegi honekin. Hala ere, sinetsita dago burbuila ezegonkorra dela, hau da, denbora jakin baten ondoren mundu batera edo bestera erortzen dela, hau da, bereizketa eskalarekin edo burbuilaren espazio-denboraren tamainarekin erlazionatutakoa. Horregatik, ez dago mundu asko onartu behar, gure unibertsoa urratuta dagoen eremu txikiak baizik. Ziurgabetasun-printzipioa erabiliz, fisikariak aurkitu zuen bereizketa handi bat azkar eroriko dela, eta txiki bat poliki-poliki. Beraz molekula txiki bat, atomo bat adibidez, oso denbora luzez gera daiteke gainposizioan, demagun 10 milioi urtez. Baina kilogramo bateko katua bezalako izaki handi bat 10-37 segundoz bakarrik egon daiteke gainjarrietan, beraz, ez ditugu sarritan ikusten katuak gainjartzean.

Badakigu garuneko prozesuek hamarretatik ehunka milisegundoraino irauten dutela. Adibidez, 40 Hz-ko maiztasuna duten oszilazioekin, haien iraupena, hau da, tartea, 25 milisegundokoa da. Elektroentzefalograma batean alfa-erritmoa 100 milisegundokoa da. Denbora-eskala honek masa nanogramak behar ditu gainposizioan. Superposizioan dauden mikrotubuluen kasuan, 120 mila milioi tubulina beharko lirateke, hau da, haien kopurua 20 XNUMX da. neuronak, hau da, gertakari psikikoetarako neurona kopuru egokia.

Zientzialariek gertaera kontziente batean hipotetikoki gerta daitekeena deskribatzen dute. Konputazio kuantikoa tubulinetan gertatzen da eta Roger Penroseren murrizketa ereduaren arabera kolapsoa dakar. Kolapso bakoitzak tubulinaren konfigurazio-eredu berri baten oinarria da, eta horrek, aldi berean, tubulinak sinapsietan funtzio zelularrak nola kontrolatzen dituen zehazten du. Baina mota honetako kolapsoak espazio-denboraren oinarrizko geometria berrantolatzen du eta sarbidea edo aktibazioa irekitzen du. maila honetan txertatutako entitateak.

Penrose eta Hameroff-ek beren modeloa izendatu zuten murrizketa objektiboa osatua (Orch-OR-) biologiaren eta fluktuazio kuantikoen "harmonia" edo "konposizioaren" artean feedback-begizta dagoelako. Euren ustez, mikrotubuluak inguratzen dituen zitoplasmaren barruan gelifikazio-egoerek definitutako isolamendu- eta komunikazio-fase alternatiboak daude, gutxi gorabehera 25 milisegundotik behin gertatzen direnak. "Gertaera kontziente" hauen segidak gure kontzientzia-korrontearen eraketa dakar. Jarraitutasun gisa bizi dugu, pelikula batek etengabea dirudien bezala, nahiz eta fotograma bereizi baten segida izaten jarraitzen duen.

Edo agian baxuago ere

Hala ere, fisikariak eszeptiko ziren garuneko hipotesi kuantikoei buruz. Laborategiko baldintza kriogenikoetan ere, egoera kuantikoen koherentzia segundo baten zatiak baino denbora gehiagoz mantentzea arazo handia da. Zer gertatzen da garuneko ehun epel eta hezearekin?

Hameroff-ek uste du ingurumenaren eraginez dekoherentzia saihesteko, gainjartze kuantikoa isolatuta geratu behar da. Litekeena da isolamendua gertatzea zelula barruan zitoplasmannon, adibidez, lehen aipatutako mikrotubuluen inguruko gelifikazioak babestu ditzakeen. Horrez gain, mikrotubulak neuronak baino askoz txikiagoak dira eta egituraz kristal baten antzera konektatuta daude. Tamainaren eskala garrantzitsua da partikula txiki bat, elektroi bat adibidez, aldi berean bi lekutan egon daitekeela suposatzen delako. Zenbat eta handiagoa izan zerbait, orduan eta zailagoa da laborategian bi lekutan aldi berean lan egitea.

Hala ere, Santa Barbarako Kaliforniako Unibertsitateko Matthew Fisher-en arabera, abenduko New Scientist-en artikulu berean aipatuta, koherentzia-arazoa mailara jaisten bagara soilik dugu aukera. bira atomikoak. Bereziki, horrek esan nahi du fosforoaren nukleo atomikoen spina, garunaren funtzionamendurako garrantzitsuak diren konposatu kimikoen molekuletan aurkitzen dena. Fisher-ek garuneko erreakzio kimiko batzuk identifikatu zituen teorikoki fosfato-ioiak sortzen dituzten egoera korapilatsuetan. Roger Penrose berari itxaropentsu iruditu zitzaion behaketa hauek, nahiz eta oraindik mikrotubuluen hipotesiaren alde egiten duen.

4. Adimen artifiziala - ikusmena

Kontzientziaren oinarri kuantikoari buruzko hipotesiek inplikazio interesgarriak dituzte adimen artifizialaren garapenerako aurreikuspenetan. Haien ustez, ez dugu aukerarik benetan AI kontziente bat eraikitzeko (4) teknologia klasikoan, silizioan eta transistoreetan oinarrituta. Ordenagailu kuantikoek bakarrik -ez oraingoak ezta hurrengo belaunaldikoak ere- irekiko dute "benetako", edo kontziente, garun sintetiko baterako bidea.