نظریه ارک-ار

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

اُرک-اُر (به انگلیسی: Orch-OR) نام اختصاری یک نظریّهٔ خودآگاهی کوانتمی است. بانیان آن استوارت همروف و راجر پنرز هستند.

نظریّهٔ آگاهی کوانتومی مدعی است که فیریک کلاسیک نمی‌تواند آگاهی را بطور کامل تبیین کند ولی پدیده‌های کوانتومی مثل درهمتنیدگی و برهمنهی ممکن است نقش مهمی در توصیف عملکرد مغز و تبیین آگاهی داشته باشند.

گالیله و نیوتن (به همراه متاخرانشان هابز، دکارت و لاک) کیفیات ثانویه را از حوزه جهان فیزیکی استثناء کرده‌اند. این موضوع یکی از دلایلی بود که باعث شد فرض شود فیزیک کلاسیک توانایی تبیین آگاهی را ندارد. فریتجوف کاپرا می‌نویسد:

برای آنکه طبیعت بوسیله ریاضی قابل توصیف باشد، گالیله مسلم فرض کرد که دانشمندان باید به مطالعه شناخت ذاتی اجسام مادی(شکل- تعداد و حرکت) که بتوان آنها را انداره گیری کرد، بپردازند و سایر خصوصیات مثل رنگ صدا، مزه و بویایی که صرفا تاٌثراتی ذهنی و شخصی هستند، از حوزه علم خارج کنند.

اما پیشرفت علم در زمینه علوم شناختی، عصب‌شناسی و فیزیک کوانتوم باعث کمرنگ شدن این ایده و راه اندازی مطالعات جدی و امیدوار کننده در این حوزه بسیار مهم شده‌است. مدافعین خودآگاهی کوانتومی استدلال می‌کنند کیفیات ادراکی مثل صدا، مزه و بویایی و تجارب درونی خودآگاهی یعنی حافظه و رویا دیدن را که قسمت ضروری تجارب انسانی می‌باشند، به دلیل عدم تبیین رضایت بخش توسط فیزیک کلاسیک نمی‌توان نادیده گرفت، لذا همواره در تلاشند تا با تکیه بر کوانتوم مدرن پرده از اسرار این معمای پیچیده بردارند.

مسئله ذهن – بدن از دیدگاه کلاسیکی[ویرایش]

«مسئله ذهن–بدن» یکی از مسايل اساسی فلسفه ذهن است.

در مکانیک کلاسیکی جهان قابل اندازه‌گیری است، اندازه گیری‌ها حالت واقعی جهان را مشخص می‌کنند و رفتار پدیده‌ها دترمینیستی است. اگر موقعیت و سرعت اولیه مجموعه‌ای از ذرات مشخص باشد، آینده آن ذرات قابل پیش بینی است. وقتی این فرض‌ها به یک مشاهده گر نسبت داده می‌شود، نتیجه این است که با داشتن اطلاعات کافی در زمان حال، همه رفتار آینده مشاهده گر قابل توصیف خواهد بود. این موضوع باعث شده‌است که بسیاری از دانشمندان ایدة دوگانه انگاری ذهن- جسم را که با دکارت در فلسفه مدرن مطرح شده بود، رد کنند و ذهن مشاهده گر را بوسیله حالات کلاسیکی اتم‌های بدن او توصیف کنند. لیکن بسیاری از فیلسوفان از نقطه نظر کلاسیکی توصیف مادی مشاهده گر فرضی فیزیک نیوتنی را به عنوان تنها ابزار توصیف تجارب درونی مورد شک قرار دادند.

از آنجا که دائماً اتم‌های مغز در حال جایگزینی هستند، اطلاعات موجود در مغز، در اتم‌های جدید کپی می‌شود و ادراک در مغز جدید ادامه خواهد یافت. در شرایط خاص یک آزمایش فکری طراحی شده، این نوع از کپی شدن نتایج عجیبی در پی خواهد داشت. دانیل دنت در یک نقد قابل تامل متذکر می‌شود مشاهده گر نیوتنی که دائما به دلیل جایگزینی اتمهای جدید در حال کپی شدن است، قبل از انشعاب کپی‌ها، هیچ راهی وجود ندارد که او بفهمد کدامیک از کپی‌ها است. این بیت اطلاعات فقط بعد از متفاوت شدن کپی‌ها بر او آشکار می‌شود. او این اطلاعات را نمی‌تواند قبل از انشعاب کپی‌ها بداند حتی اگر ازحالات مادی هر دو کپی اطلاعات کاملی بدست آورد.

انتقال به مکانیک کوانتوم[ویرایش]

مکانیک کوانتومی بصورت چشمگیری وضعیت مشاهده گر و اندازه گیری‌ها را در توصیف پدیده‌ها دگرگون کرد. مسئله اندازه گیری چگونگی حضور یک مشاهده گر کلاسیکی را در جهان کوانتومی مطالعه می‌کند. جهان کوانتومی برهمنهی حالات متفاوت بسیاری را توصیف می‌کند، اما ادراک ما از آن برهمنهی، بصورت حالت کلاسیکی در جهان ماکرو سکوپیک است، بدین معنی که همان زیر مجموعه کوچکی از حالات مختلف که با توجه به اصول مکانیک کوانتوم، اجازه بر همنهی دارند، تعداد کم اما مشخص از خصوصیاتی کلاسیکی مثل موقعیت و تکانه خواهند داشت. از اینرو این سوال که چگونه وچرا تجارب پدیداری ما بصورت جهان کلاسیکی، از درون مکانیک کوانتومی حاصل می‌شود، از مسائل اساسی و بنیادین تئوری کوانتوم می‌باشد.

مشاهده در فیزیک کوانتوم[ویرایش]

گربه شرودینگر مسئله‌ایست که مستقیما به «مشاهده‌گر» مربوط می‌گردد.

شایعترین تفسیر استاندارد از مکانیک کوانتوم تفسیر کپنهاگی است که توسط بوهر و هایزنبرگ ارائه شده‌است. از نقطه نظر کوانتوم کپنهاگی تابع موج فقط احتمال حضور ذره کوانتومی در فضا – زمان را نشان می‌دهد. از این رو این امواج احتمالاتی در طول زمان با توجه به معادلات ارائه شده پخش می‌شوند، لیکن وقتی مشاهده‌ای رخ می‌دهد این امواج در یک نقطه خاص متمرکز می‌شود و هویت ذره‌ای موج کوانتومی پدیدار می‌گردد، که معنی این ادعا این است که مشاهده، یک ذره را در یک جایگاه واقعی قرار می‌دهد، چرا که در آن لحظه، ذره بوسیله موج احتمال منتشر قابل تبیین نیست. از اینرو در مکانیک کوانتومی، مشاهده نقش منحصربه فردی بازی می‌کند (برخلاف مکانیک نیوتنی که مشاهده یک اتفاق در دینامیک پدیده‌ها است و فیزیک به کار خود ادامه خواهد داد چه اندازه گیری شود و چه نشود؟). اما در این زمینه سؤال مهمی مطرح می‌شود که: یک اندازه گیری شامل چه چیزهایی است؟ آیا حتماً این عمل بصورت آگاهانه صورت می‌گیرد (یعنی باید یک مشاهده گر هوشمند حضور داشته باشد)؟چرا که اگر سیستم اندازه گیری، یک سیستم فیزیکی دیگر باشد، باز پدیده قابل توصیف بوسیله یک تابع موج خواهد بود. بنابراین دلیلی برای تقلیل تابع موج وجود ندارد.

از دیدگاه کپنهاگی، مکانیک کوانتوم تنها برای پیش بینی احتمال حالات مختلف قبل از مشاهدات خاص، کاربرد دارد. آنچه که یک مشاهده را تشکیل می‌دهد، مستقیما توسط تئوری مشخص نمی‌شود، بلکه رفتار سیستم بعد از مشاهده کاملا متفاوت از رفتار معمولی آن می‌باشد. طی مشاهده، تابع موج که سیستم را توصیف می‌کند به یکی از چندین حالت مختلف تقلیل می‌یابد. از اینرواگر مشاهده‌ای صورت نگیرد این تقلیل رخ نخواهد داد.

بر خلاف مکانیک کلاسیکی، در مکانیک کوانتوم هیج راهی برای تعیین حالات واقعی جهان وجود ندارد. تابع موج که سیستم را توصیف می‌کند بصورت برهمنهی‌های بزرگتری از حالات ممکن متفاوت منتشر می‌شود. گربه شرودینگر بیانی خاص از این موضوع است. بعد از تعامل با سیستم کوانتومی، تابع موج گربه، آن را بصورت برهمنهی از حالات مرده وزنده توصیف می‌کند. بوسیله مکانیک کوانتوم قابل پیش بینی خواهد بود که یک مشاهده گر که در حال مشاهده برهمنهی کوانتومی است، برهمنهی را توصیف خواهد کرد که در آن مشاهده گران متفاوت، چیزهای متفاوت خواهند دید. دقیقا مثل گربه شرودینگر، مشاهده گر تابع موجی خواهد داشت که همه حالات ممکن را توصیف می‌کند، با وجود این در یک تجربه واقعی، یک مشاهده گر هرگز یک برهمنهی را احساس نمی‌کند. بلکه اغلب چنین احساس می‌کند که یکی از حالات ممکن با قطعیت رخ داده‌است. این تعارض واضح بین توصیف یک تابع موج و تجارب کلاسیکی، مسئله مشاهده (The Problem of Observation) نامیده می‌شود. طرفداران نظریه کوانتوم از این مسئله آگاه بودند و هریک موضع خاصی در مورد آن اتخاذ کرده‌اند.

هایزنبرگ و پائولی معتقد بودند که مشاهده گر باعث تقلیل تابع موج می‌شود. این ادعا هرگز کاملاً بوسیله بوهر پذیرفته نشد بلکه او این موضوع را تا حدودی مسئله‌ای معرفت شناختی و مربوط به اشکالات بازی زبانی که برای توصیف پدیده‌های کوانتومی بکار می‌بریم می‌دانست چرا که توصیف پدیده‌های کوانتومی بوسیله مفاهیم کلاسیکی از علل این تناقض و ناسازگاریها است. البته در عین حال او تابع موج را توصیف کاملی از پدیده کوانتومی می‌دانست و با نگرشی کل گرایانه معتقد بود که پدیده کوانتومی مستقل، قابل توصیف نیست بلکه پدیده کوانتومی شامل مشاهده گر، دستگاه اندازه گیری و آن پدیده خاص می‌باشد.

آلبرت اینشتین با اینکه خود از اولین کسانی بود که ایده کوانتوم را مطرح کرده‌است، هیچوقت نتوانست فیزیک کوانتوم را به عنوان یک تئوری کامل بپذیرد، بلکه آنرا تنها یک تبیین می‌دانست، او بدنبال واقعیاتی موجبیتی و مستقل از مشاهده گر می‌گشت و نتایج تئوری کوانتومی را نمی‌توانست تحمل کند چرا که دائماً می‌گفت: «نمی‌توانم باور کنم خدا تاس بازی می‌کند.»

آلبرت انیشتین، دوبروی و دیوید بوهم بر آن بودند که مکانیک کوانتوم ناقص است و تابع موج فقط یک توصیف آماری از یک ساختار عمقی تر موجبیتی می‌باشد و در حقیقت تابع موج فقط یک ابزار آماری برای مشاهده گری است که از متغیرهای پنهان ذات عالم ناآگاه هستند. جان بل در سال ۱۹۶۴ متغیرهای پنهان موضعی (Local Hidden Variable) را با استفاده از نامساوی خود رد کرد. ولی همچنان امکان وجود متغیرهای پنهان غیر موضعی وجود دارد.

دیوید بوهم تئوری خود را بر این اساس مطرح می‌کند و با فرمولاسیون نسبتاً پیچیده و مطرح کردن موج راهنما بر اساس متغیرهای پنهان غیر موضعی، تمام نتایج مکانیک کوانتومی را بدست می‌آورد، لیکن بنا به دلایل مختلف هنوز از طرف فیزیکدانها پذیرفته نشده‌است. امروزه در میان فیزیکدانها، تفسیر کپنهاگی هایزنبرگ غالب است. در این دیدگاه مشاهده گر هوشیار باعث تقلیل تابع موج می‌شود و این ایده که در ۱۹۲۰ مطرح شد اولین پیوند بین فیزیک کوانتوم و خودآگاهی بوده‌است. یوجین ویگنر می‌نویسد:

از وقتی که تئوری‌های فیزیکی آنقدر توسعه داده شده‌اند که شامل پدیده‌های میکروسکوپی شود، مفهوم خودآگاهی دوباره نقشی اساسی پیدا کرد، چرا که فرمول بندی قوانین مکانیک کوانتوم بصورت کاملاً سازگار بدون ارجاع به خودآگاهی ممکن نبود.

تئوری «تقلیل عینی هماهنگ» Orchestrated objective Reduction[ویرایش]

یکی از مهمترین تئوریهای مطرح شده در حوزه خودآگاهی کوانتومی، تئوری «تقلیل عینی هماهنگ» می‌باشدکه در پائین بصورت خلاصه به توصیف آن می‌پردازیم: این تئوری توسط راجر پن روز (متخصص فیزیک نظری) و استوارت همروف (متخصص بیهوشی) بطور جداگانه مطرح شده‌است و سپس در سال ۱۹۹۰ ایده هایشان را تحت عنوان Orch-OR (تقلیل عینی هماهنگ) ارائه دادند. مطابق این تئوری خودآگاهی از مغز حاصل می‌شود و بویژه در این تئوری تمرکز روی محاسبه‌های پیچیده‌ای است که در مکان‌های ارتباطی نورونها یعنی سیناپسها رخ می‌دهد. پن روز مسئله را از نقطه نظر ریاضی و بویژه تئوری ناتمامیت گودل بررسی کرد و همروف در یک پژوهش در مورد سرطان و بیهوشی و مطالعه روی نورونها به این ایده رسید.

تئوری ناتمامیت گودل[ویرایش]

در سال ۱۹۳۱ ریاضی دان و منطق دان معروف، گودل، ثابت کرد که سیستم صوری F تعریف شده در زبان L که توانایی بیان حساب مقدماتی (Elementary Arithmetic) را داشته باشد، نمی‌تواند هم سازگار و هم کامل باشد. بعبارت دیگر در هر سیستم صوری سازگار که دارای اصول موضوعه و برهانهای استنتاج تعریف شده‌است، همواره یک گزاره صادق وجود دارد که توسط اصول موضوعه آن سیستم قابل اثبات نیست. پن روز ابتدا فرض می‌کند که سیستم الگوریتمی A مدل تبیین کننده عملکرد ذهنی انسان باشد، سپس با استفاده از مسئله توقف در پردازشهای ماشین تورینگ بر مبنای قضیه ناتمامیت گودل نشان می‌دهد همواره یک گزاره محاسباتی وجود دارد که سیستم A توانایی پیش بینی توقف آنرا ندارد، در حالیکه ذهن انسان قادر به حل مسئله خواهد بود. از اینرو او نتیجه گرفت ذهن انسان به شیوه سیستم‌های صوری و اصول موضوعه‌ای عمل نمی‌کند. این بدین معنی است که ذهن دارای عملکردهای دیگری است که بر پایه الگوریتم‌ها (سیستم‌ها یا قواعد محاسبه) قابل تبیین نمی‌باشد. او این نوع عملکردها را عملکردهای محاسبه ناپذیر(non-computable) نامید. پن روز این فرضیه را در کتاب اول خود یعنی (The Emperors new mind ۱۹۸۹)، ارائه داد که فوراً به موضوعی بحث برانگیز تبدیل شد.

سطح کوانتومی (The quantum Level)[ویرایش]

کنفرانس Toward A Science of Consciousness هر دو سال یک بار در توسان، آریزونا برگزار می‌شود. تصویری از این کنفرانس در سال ۲۰۰۸، در حال بررسی و بحث روی نظریه ارک-آر. بر روی سن در تصویر، ستانیسلاس دوهین، کریستف کخ، و مایکل تای دیده می‌شوند.

پنرز به این نتیجه رسید که بعضی از عملکردهای مغز انسان ممکن است بوسیله الگوریتم‌ها حاصل نشده باشد. از آنجا که قوانین فیزیکی بوسیله مدل‌های الگوریتم توصیف می‌شوند، نتوانست از خصوصیات و فرآیندهای فیزیکی در این زمینه استفاده کند. از اینرو تئوری کوانتوم را بعنوان یک الگوی مناسب پذیرفت. در تئوری کوانتوم، واحدهای پایه‌ای، یعنی ذرات کوانتوم(کوانتا) از بعضی جهات کاملاً متفاوت از اشیائی است که در جهان بزرگ ابعاد کلاسیک دیده می‌شود. وقتی این ذرات به اندازه کافی از محیط جدا شوند، آنها بصورت موج قابل توصیف هستند. البته این امواج شبیه امواج مکانیکی مثل امواج سطح دریا نیستند بلکه امواج کوانتومی اساساً امواج احتمالاتی هستند که احتمال پیدا کردن یک ذره را در یک موقعیت خاص بیان می‌کنند. قله موج مکانی را مشخص می‌کند که بالاترین احتمال پیدا کردن ذره وجود دارد. موقعیت‌های متفاوت ممکن یک ذره، برهمنهی یا برهمنهی کوانتومی نامیده می‌شود.

تا اینجا در مورد یک ذره مجزا صحبت شد حال اگر این ذره کوانتومی اندازه گیری شود و یا در تعامل با محیط واقع گردد، خصوصیت موجی آن ناپدید می‌شود و کوانتا در یک نقطه خاص یافت می‌شود. این تغییر معمولاً تقلیل تابع موج نامیده می‌شود. هنگامی که تقلیل رخ می‌دهد، انتخاب موقعیت برای ذره کاملاً تصادفی است و این یک انحراف واضح از فیزیک کلاسیک است. هیچ فرآیند علت – معلولی و یا سیستم الگوریتمی وجود ندارد که بتواند انتخاب موقعیت خاص توسط ذره را توصیف کند. این موضوع برای پن روز کاندید مناسبی جهت مبنای فیزیکی آن فرآیند غیر محاسبه‌ای (non-computable) بود که ادعا می‌کرد شاید در مغز وجود داشته باشد.

تقلیل عینی (objective Reduction)[ویرایش]

مطابق دیدگاه رایج تقلیل تابع موج یک کوانتا فقط موقع اندازه گیری و یا در حال تعامل با محیط صورت می‌گیرد. پن روز مدعی شد یک کوانتا که در حال تعامل با محیط و یا اندازه گیری نیست و از محیط کاملاً جدا شده‌است، ممکن است به طریق متفاوتی تقلیل پیدا کند. در این زمینه او فرضیه خود را بر تئوری نسبیت عام انیشتین و ایده خاص خودش در مورد ساختار ممکن فضا- زمان بنا نهاد.

نسبیت عام نشان می‌دهد که فضا- زمان بوسیله اشیاء بزرگ انحنا پیدا می‌کند. پن روز به قصد آشتی نسبیت عام و تئوری کوانتوم، مدعی شد که در ابعاد بسیار کوچک این فضا- زمان منحنی، پیوسته نیست، بلکه شبکه‌ای خاص و ناپیوسته تشکیل می‌دهد.

پن روز فرض می‌کند که هر برهمنهی کوانتومی منحنی فضا- زمان خاص خود را دارد. مطابق تئوری او این بیت‌های متفاوت منحنی فضا- زمان، از همدیگر جدا هستند و اشکال تاول مانند در فضا- زمان ایجاد می‌کنند. او ضمنا برای اندازه گیری این حبابهای فضا-زمان محدودیتی به اندازه ثابت پلانک قائل شدوبر آن بود که در اندازه‌های بالاتر از ثابت پلانک، فضا- زمان بصورت پیوسته دیده می‌شود و جاذبه اثر خودش را بر منحنی فضا- زمان اعمال می‌کند، از این رو تابع موج در اندازه‌های بالای ثابت پلانک نا پایدار شده و به یکی از موقعیتهای خاص ذره تقلیل می‌یابد که پن روز این اتفاق را تقلیل عینی می‌نامید.

یک نتیجه مهم تقلیل عینی پن روز این است که زمان تقلیل تابعی از جرم/ انرژی ماده‌ای است که دچار تقلیل می‌شود. بنابراین هرچه برهمنهی بزرگتر و بیشتر باشد تقلیل عینی سریعتر رخ می‌دهد و برعکس هرچه برهمنهی کمتر باشد تقلیل کندتر رخ خواهد داد. مثلاً یک الکترون جهت تقلیل عینی نیاز به ۱۰ میلیون سال دارد و برای یک کیلوگرم جرم (مثلاً گربه شرودینگر) آستانه رسیدن به تقلیل عینی حدوداً ۱۰ ثانیه‌است. بنابراین اشیائی که اندازه‌هایی بین الکترون و یک گربه دارند در یک بازه زمانی که متناسب با زمان پردازشهای نورونی است، تقلیل می‌یابد.

آستانه تقلیل عینی پن روز از اصل عدم قطعیت E = h/t بدست می‌آید. E انرژی گرانشی یا میزان جدایی فضا- زمان بدست آمده بوسیله جرم برهمنهی شده و h ثابت پلانک تقلیل یافته و t زمان لازم برای رخ دادن تقلیل عینی است. در حال حاضر شواهدی به نفع تقلیل عینی پنذروز وجود ندارد لیکن قابل آزمایش است و می‌توان شرایطی را جهت تست این ایده مهیا کرد. مطابق تئوری پن روز در مورد خودآگاهی، انتخاب حالت موقع تقلیل عینی همانند تقلیل پس از اندازه گیری یا تعامل با محیط، بصورت اتفاقی رخ نمی‌دهد، درضمن کاملاً هم الگوریتمی نیست. بلکه پیشنهاد شده‌است که انتخاب این حالات متاثر از سطح بنیادین هندسه فضا- زمان در ابعاد ثابت پلانک می‌باشد.

پن روز مدعی شد این تئوری، ایده‌ای افلاطونی است که نمایانگر حقایق ریاضی محض می‌باشد. حدود ۲۰۰۰ سال پیش فیلسوف یونانی، افلاطون چنین اشکال و ارزش‌هایی را در یک جهان انتزاعی مطرح کرده‌است. پن روز قلمرو افلاطونی را در ابعاد پلانک قرار داد. از اینرو معتقد به سه جهان بود: جهان فیزیکی، جهان ذهنی و جهان ریاضی افلاطون.

مدل تقلیل عینی هماهنگ[ویرایش]

راجر پنرز پیش از یک سخنرانی در دانشگاه تگزاس A&M

راجر پنرز در کتاب اول خود (Emperors of new mind 1989)، در مورد جزئیات اینکه چگونه می‌توان این ایده را درمورد مغز مطرح کرد، سخنی نگفت. همروف وقتی کتاب پن روز را خواند به او پیشنهاد کرد ساختارهای مناسبی در نورونها وجود دارد که می‌توانند کاندید مناسبی برای پردازش کوانتومی و نهایتاً تبیین خودآگاهی باشند. مدل تقلیل عینی هماهنگ (Orch-OR) نتیجه همکاری این دو دانشمند بوده‌است که در کتاب دوم پن روز در مورد خودآگاهی (Shadows of the Mind 1994) مطرح شده‌است. نقش همروف در این تئوری نتیجه مطالعات او روی نورونهای مغزی بوده‌است.

علاقه او بیشترروی اسکلت سلولی (Cytoskeleton) متمرکز شده بود که ساختار حمایتی درونی برای نورون می‌باشد و بویژه میکروتوبولها که مهمترین جزء اسکلت سلولی هستند. با پیشرفت عصب‌شناسی نقش و اهمیت میکروتوبول و اسکلت سلولی بیشتر شناخته شده‌است.

میکروتوبولها علاوه بر مهیا کردن ساختاری حمایتی از سلول، در انتقال مولکول‌ها مثل واسطه‌های شیمیایی که به سیناپس‌ها متصل می‌شوند، نقش دارند و شکل، رشد و حرکت سلول را کنترل می‌کنند. هامروف میکروتوبولها را به عنوان کاندید مناسبی برای پردازش کوانتومی پیشنهاد داده‌است.

میکروتوبولها از زیر واحدهایی بنام پروتئینهای توبولین تشکیل شده‌است. دیمرهای پروتئین توبولین، بسته‌های هیدرو فوبیک دارد که از هم فاصله دارند که ممکن است الکترونهای π نامتعین داشته باشند. توبولینها در ضمن دارای مناطق غیر قطبی کوچکتری هستند. به عنوان مثال در هر توبولین ۸ اسید آمینه تریپتوفان وجود دارد که حاوی حلقه‌های سرشار از الکترونهای πمی‌باشد که حدودnm2 از هم فاصله دارند. همروف مدعی شد که الکترونهای π به اندازهٔ کافی نزدیک هستند که بصورت درهمتنیدگی کوانتومی در آیند. درهمتنیدگی کوانتومی حالتی است که در آن ذرات کوانتومی می‌توانند همدیگر را بصورت آنی از راه دور تحت تاثیر قرار دهند (با سرعت مافوق سرعت نور انتقال اطلاعات رخ می‌دهد) یعنی پدیده‌ای که در اشیاء ماکروسکوپیک با قوانین کلاسیکی ممکن نیست.

همروف معتقد بود تعداد زیادی از الکترونهای π زیر واحدهای توبولین میکروتوبول می‌توانند پدیده بوز- اینشتین را ایجاد کنند.

این پدیده هنگامی رخ می‌دهدکه تعداد زیادی از ذرات کوانتومی هم فاز شوند وبصورت یک شئ کوانتومی نمود پیدا کنند. یعنی خصوصیات کوانتومی در اندازه‌های ماکروسکوپی رخ می‌دهد. از اینروهمروف پیشنهاد می‌کند چنین خصوصیتی از فعا لیت کوانتومی که معمولاً در اندازه‌های بسیار کوچک رخ می‌دهد می‌تواند تشدید یابد بطوری که تاثیر زیادی در مغز داشته باشد.

همروف مطرح کرده‌است که چگالیده‌های درون میکروتوبول در یک نورون می‌تواند با چگالیده‌های میکروتوبولهای دیگر نورونها و سلولهای گلیا ل از طریق اتصالات شکافی(Gap Junction) تماس پیدا کنند. اتصالات شکافی اتصالات متفاوتی از سیناپسها هستند که در آن فاصله بین نورونها آنقدر کوچک است که ذرات کوانتومی توسط فرایندی بنام تونل کوانتومی از آن عبور می‌کند. او مدعی شد که اشیاء کوانتومی مثل چگالیده‌های بوز- اینشتین که در بالا ذکر شده‌است می‌توانند بدین طریق به دیگر سلولها انتقال یابند و بنابر این در ناحیه بزرگی از مغز به عنوان یک شئ کوانتومی منفرد منتشر شوند. او همچنین مطرح کرده‌است که عملکرد این پدیده کوانتومی در ابعاد بزرگ منشا امواج گاما در نوار مغز است که با خودآگاهی مرتبط است و نقش اتصالات شکافی را در ایجاد نوسانات گاما با اشاره به مطالعات تاییدی در این زمینه مورد تاکید قرار داده‌است. Orchestrated در Orch.OR بدین معنا است که پروتئین‌های اتصالی مثل پروتئینهای همراه میکروتوبول (MAPs)، پردازش کوانتومی میکروتوبولها را تحت تاثیر قرار می‌دهند یا هماهنگ می‌کنند.

منابع[ویرایش]

  • 1-Penrose, Roger (1989). The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds and The Laws of Physics. Oxford University Press. pp. 480. ISBN 0-19-851973-7.
  • 2-Penrose, Roger (1989). Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness. Oxford University Press. pp. 457. ISBN 0-19-853978-9.
  • 3-Marshall, W. , Simon, C. , Penrose, R. , and Bouwmeester, D. (2003). "Towards quantum superpositions of a mirror". Physical Review Letters 91: 130401. doi:10.1103/PhysRevLett.91.130401. http://arxiv.org/abs/quant-ph/0210001.
  • 4-Hameroff, S.R. , and Watt, R.C. (1982). "Information processing in microtubules". Journal of Theoretical Biology 98: 549-561. http://www.quantumconsciousness.org/documents/informationprocessing_hameroff_000.pdf.
  • 5-Hameroff, S.R. (1987). Ultimate Computing. Elsevier.5http://www.quantumconsciousness.org/ultimatecomputing.html.
  • 6-Hameroff, Stuart (2008). "That's life! The geometry of ? electron resonance clouds". in Abbott, D; Davies, P; Pati, A (in English). Quantum aspects of life. World Scientific. p. 403-434. http://www.quantumconsciousness.org/documents/Hameroff_received-1-05-07.pdf. Retrieved Jan 21, 2010.
  • 7-Hameroff, S.R. (2006). "The entwined mysteries of anesthesia and consciousness". Anesthesiology 105: 400-412.
  • 8-Hameroff, S. (2009). "The ԣonscious pilotԠ- dendritic synchrony moves through the brain to mediate consciousness". Journal of Biological Physics. doi:10.1007/s10867-009-9148-x.
  • 9-Bennett, M.V.L. , and Zukin, R.S. (2004). "Electrical Coupling and Neuronal Synchronization in the Mammalian Brain". Neuron 41: 495-511. doi:10.1016/S0896-6273(04)00043-1. http://dx.doi.org/10.1016/S0896-6273(04)00043-1.
  • 10-Hormuzdi, S.G. , Filippov, M.A. , Mitropoulou, G. , Monyer, H. , and Bruzzone, R. (2004). "Electrical synapses: a dynamic signaling system that shapes the activity of neuronal networks". Biochimica et Biophysica Acta 1662: 113-137.
  • 11-LeBeau, F.E.N. , Traub, R.D. , Monyer, H. , Whittington, M.A. , and Buhl, E.H. (2003). "The role of electrical signaling via gap junctions in the generation of fast network oscillations". Brain Research Bulletin 62: 3-13.
  • 12-Maudlin, T. (1995). "Between The Motion And The Act... A Review of Shadows of the Mind by Roger Penrose". Psyche 2. http://journalpsyche.org/ojs-2.2/index.php/psyche/article/view/2396/2325..
  • 13-Moravec, H. (1995). "Roger Penrose's Gravitonic Brains A Review of Shadows of the Mind by Roger Penrose". Psyche 2. http://journalpsyche.org/ojs-2.2/index.php/psyche/article/view/2399/2328.
  • 14-Baars, B.J. (1995). "Can Physics Provide a Theory of Consciousness? A Review of Shadows of the Mind by Roger Penrose". Psyche 2. http://journalpsyche.org/ojs-2.2/index.php/psyche/article/view/2401/2330...
  • 15-Hameroff, S. (2006). "Consciousness, Neurobiology and Quantum Mechanics", in Tuszynski, Jack, The Emerging Physics of Consciousness, Springer, pp. 193-253
  • 16-Georgiev, D.D. (2009). "Remarks on the number of tubulin dimers per neuron and implications for Hameroff-Penrose Orch". NeuroQuantology 7 (4): 677-679. http://precedings.nature.com/documents/3860/version/1..