T.me Несмотря на все достижения в науке и технике, есть области бытия, которые нам абсолютно неизвестны. Мы можем рассуждать и строить различные гипотезы на эти темы, но это никак не приближает истину, которая, к слову, может быть совершенно чуждой нашему восприятию реальности.
Одна из таких загадок – это природа сознания. Современное определение сознания как состояния психической жизни организма совершенно не приближает нас к пониманию его природы, поэтому появление сознания можно назвать феноменом.
Иван Петрович Павлов (1849-1936) — русский и советский учёный, физиолог, создатель физиологической школы и науки о высшей нервной деятельности; лауреат Нобелевской премии 1904 года «за работу по физиологии пищеварения». Современные общепринятые представления о сознании недалеко ушли от представлений Павлова И.П.
Появилось ли сознание в ходе эволюции, либо развилось под действием каких-либо сторонних, никем не учитываемых, факторов – тоже загадка.
Загадка столь сложная, что ответ на её должен объединять все извечные и описанные подходы в молекулярной биологии, нейробиологии, фармакологии, психологии и т.д..
Понимание того, что сознание по факту есть, но абсолютно не известна природа его возникновения, побудило учёных и философов на поиски иных способов объяснения этого феномена и на создание альтернативных гипотез.
Классические подходы не могут объяснить целостные аспекты сознания. Известны лишь механизмы, которые влияют на наше восприятие реальности. Но вот где начинается это самое восприятие – неизвестно.
В надежде хотя бы теоретически решить и восполнить пробелы природы нашего сознания, которые классическая физика неспособна объяснить, учёные начали прибегать к так называемой «квантовой теории».
Так родилась целая группа альтернативных гипотез, которая посвящена квантовой природе сознания.
На сегодня нет строгого научного доказательства того, что на работу нашего мозга влияют квантовые эффекты. Однако прецеденты уже экспериментально получены.
С другой стороны, мы должны учитывать факт того, что до 1970-х годов такое явление, как «осознанное сновидение», наукой не признавалось и было предметом чисто эзотерического учения, и любой уважающий себя учёный, лично не столкнувшийся с этим феноменом, покрутил бы пальцем у виска, услышав все ваши доводы.
Только в 1975 году психофизиологи Кит Хёрн и Стивен Лаберж, проведя серию многочисленных воспроизводимых экспериментов, пришли к выводу о возможности осознанного сновидения.
Стивен Лаберж — американский психофизиолог, специализирующийся на научном изучении осознанных сновидений. Внёс наибольший вклад в популяризацию прагматичного подхода к феномену осознанных сновидений.
Но это доказывало только саму возможность осознать себя во сне, но не доказывало осознанную деятельность в осознанных сновидениях.
- Только в 2003 году японские учёные подтвердили факт реальности осознанного сновидения, представив обширную доказательную базу.
- В 2004 немецким учёным в ходе экспериментов, проводимых с МРТ, удалось подтвердить, что осознанное сновидение происходит при состоянии, когда мозг физиологически спит.
- И только в 2021 году удалось подтвердить способность человека не только осознавать себя во сне, но и вести там мыслительную и разумною деятельность.
Это первая за последние 30 лет научная работа по осознанным сновидениям с реальной доказательной базой.
Подтверждение группы учёных из США. Данные были получены от 19-летнего американского участника, который сообщил, что ранее испытывал только два осознанных сновидения.
Подтверждение немецких учёных. На рисунке показаны результаты 35-летнего немецкого участника, который был опытным осознанным сновидцем.
Подтверждения от французских учёных. На рисунке представлены результаты 20-летнего французского участника с нарколепсией и замечательными способностями к осознанным сновидениям.
Подтверждение голландской группы учёных. На рисунке результаты 26-летней участницы из Нидерландов, получившей звуковые и визуальные сигналы во время утреннего сна.
На фоне всего этого добавилось много вопросов к таким нейронаукам, как сомнология.
Нечто подобное сегодня происходит и с гипотезами квантового сознания.
Например, в апреле 2022 года на международной конференции «Наука о сознании» были представлены первые результаты экспериментов, которые можно интерпретировать с точки зрения квантовой теории.
Так, экспериментально было подтверждено, что анестетики ускоряют продолжительность процесса, называемого «замедленной люминесценцией», при котором микротрубочки и тубулины повторно излучают захваченный свет.
Микротрубочки – длинные жёсткие полые цилиндры, обеспечивающие внутриклеточную транспортировку и расположение органелл.
В другом подходе использовали лазеры для возбуждения молекул внутри тубулинов, в результате чего длительное возбуждение распространялось по микротрубочкам дальше, чем ожидалось, чего не происходило при повторении под наркозом.
Само явление подпадает под квантовое происхождение, а именно — сверхизлучение.
К чему это всё? По сути, получены первые доказательства (разумеется, которые нужно интерпретировать осторожно, не делая поспешных выводов), которые согласуются с одной из гипотез квантового сознания – гипотезой организованной объективной редукции (Orchestrated objective reduction, или сокращённо — «Orch OR»-гипотеза).
«Orch OR»—гипотеза была впервые выдвинута в начале 1990- х годов нобелевским лауреатом по физике Роджером Пенроузом и почётным профессором анестезиологии и психологии Стюартом Хамероффом.
Роджер Пенроуз со своей нобелевской премией.
Согласно этой гипотезе, механизм возникновения сознания представляет собой квантовый процесс, называемый объективной редукцией, который управляется клеточными структурами, называемыми микротрубочками.
Гипотеза описывает наш мозг как квантово-механическую систему, в которой идут процессы, подходящие под описание теории квантовой физики.
Процессы, отвечающие за проявление сознания, происходят не в синаптических узлах, как это принято считать сегодня, а там, где могут происходить квантовые процессы (например, в микротрубочках).
По сути, гипотеза строится на том, что сознание основано на квантовой обработке поступающей информации, которая коллективно сформировывается на клеточных микротрубочках. То есть сам процесс, позволяющий сознанию возникать, свойственен каждой живой клетке, в которой присутствуют микротрубочки.
- Этот процесс может тормозится либо усиливаться, в данном случаи процесс значительно усиливается в нейронах.
Квантовая обработка информации предполагает факт оперирования с суперпозицией, когда физический квантовый объект обладает свойствами волны и частицы, имея при этом возможность находиться в обоих состояниях одновременно.
Суть квантовых измерений…
Если это так, то наше сознание возникает как следствие коллапса волновой функции. То есть пока квантовомеханическая система находится в суперпозиции, проявления сознания нет, но как только квантовая система коллапсирует, происходит проявление сознания.
Эти процессы могут усиливаться, если для этого создаются подходящие условия. Под эти подходящие условия попадают нейроны, а точнее дендриты нейрона в микротрубочках которых и происходит коллапс квантовой волновой функции.
Строение нейрона.
Связи нейронов.
Нейрон имеет несколько дендритов, и может иметь связи со многими (до 20 тысяч!) другими нейронами. Таким образом, формируется своего рода биологическая нейросеть, но на квантовом уровне. Можно назвать это квантовой нейросетью. Чем она отличается от классической? По сути, абсолютно всем, но главное — количеством операций с информацией.
Собственно, эта масштабная квантовая нейросеть, которая порождается физической активностью нейронов нашего мозга, и является сознанием.
В итоге в мозгу протекают как классические физические процессы, так и квантовые. Квантовые отвечают за проявление сознания, а классические — воздействуют на сознание, формируя аспекты личности.
Теперь разберём сам механизм возникновения сознания — проявление корпускулярно–волнового дуализма в микротрубочках клеток.
И тут как раз нужно учитывать условные допущения в гипотезе организованной объективной редукции.
Допущение – это введённый самим Роджером Пенроузом «принцип неопределённости Пенроуза». В научном сообществе этот принцип известен как предположение о взаимосвязи между квантовой механикой и общей теорией относительности, то есть зависимость квантового состояния от кривизны пространства-времени. Таким образом, квантовое состояние находится в суперпозиции до тех пор, пока кривизна пространства-времени не достигнет определённого значительного уровня, которое и разрушает суперпозицию.
Роджер Пенроуз получил премию Вольфа 1988 года по физике, которую он разделил со Стивеном Хокингом за теоремы Пенроуза–Хокинга о сингулярности.
Принцип неопределённости Пенроуза: время до коллапса равно отношению постоянной планка к собственной гравитационной энергии.
Время до коллапса волновой функции можно представить как постоянную Планка, поделённую на степень кривизны (разделения) пространства-времени. В данном случае разделение кривизны называют собственной гравитационной энергией частицы (либо системы).
Таким образом, чем меньше собственная гравитационная энергия частицы, тем быстрее будут идти процессы коллапса волновой функции.
Вот этот принцип и лёг в основу «Orch OR»-гипотезы.
Коллапс волновой функции просто так не может происходить, для него тоже нужны условия, а именно – взаимодействие с внешним миром.
Это самое взаимодействие происходит по мере того, как в микротрубочках накапливается конденсат Фрёлиха.
Соседние дендриты соединены электрическими синапсами с щелевыми соединениями в “дендритной сети”.
«Orch OR»-гипотеза предполагает ,что квантовые вычисления микротрубочек происходят во время дендритной/соматической интеграции, и выбранные результаты регулируют аксональные срабатывания, которые контролируют поведение.
Конденсат Фрёлиха – это аналог конденсата Бозе-Эйнштейна, но при обычных температурах, а не при близких к абсолютному нулю.
За это, конечно, авторам прилетело много критики, но в 2015 году физики из Швеции и Германии впервые экспериментально зафиксировали конденсацию Фрёлиха в биологических объектах.
Научно-прикладная работа: «Терагерцевое излучение вызывает нетепловые структурные изменения, связанные с конденсацией Фрёлиха в кристалле белка».
И что же это значит? А это прямые экспериментальные доказательства того, что ранее считалось ересью – в биологических структурах либо протекают квантовые процессы, либо велика вероятность их протекания.
При конденсации Фрёлиха все молекулы в системе синхронизируются и оказываются в основном колебательном состоянии, что, в свою очередь, приводит всю систему к когерентности всех колебаний. В таких условиях все частицы макроскопического объекта (например, микротрубочки) начинают вести себя как одно целое, превращая макрообъект в квантовую систему, которой свойственна суперпозиция (это в идеале, разумеется).
Зафиксировано изменение положения атомов в структуре белка лизоцима в ответ на терагерцовое излучение, спроецированное на продольную ось спирали.
Согласно анализу, наблюдаемые изменения коллективного возбуждения дипольных осцилляторов в белках можно объяснить только присутствием конденсации Фрёлиха.
Таким образом, состояние неопределённости микротрубочек с образованием этого конденсата определяется через коллапс волновой функции, и если применять их собственную гравитационную энергию для расчёта времени коллапса, то коллапс происходит практически мгновенно.
А теперь самое интересное: коллапс волновой функции происходит вследствие её измерения, либо наблюдения за её неопределённым состоянием.
Получается, мы сами провоцируем этот коллапс посредством наших органов чувств.
То есть сознание проявляется в этом мире посредством созерцания этого самого мира, и если лишить мозг обратной связи с внешним миром, коллапс волновой функции в микротрубочках прекратится, но работа мозга (как физического объекта) сохранится.
Это состояние похоже на кому, и выйти из него можно путём возобновления связи мозга с внешним миром через органы чувств.
Интересно, не потому ли инстинктивно люди пытаются говорить со своими близкими, которые попали в кому?
Более того, это согласуется и применительно к обычной анестезии, когда человек находится под воздействием анестезии, его мозг находится в полной работоспособности, но отсутствует сознание.
В экспериментах было показано, что анестезия вызывает изменение свойств микротрубочек, а именно их тубулино-белковых соединений, что приводит к приостановке квантовых процессов, происходящих в микротрубочках, которые, в свою очередь, отвечают за возникновение сознания.
Если квантовые процессы действительно являются причиной сознания, то все нейроны в мозге, в которых идут эти самые квантовые процессы, по законам квантовой физики должны быть запутаны.
Немного о квантовой запутанности от «Эрвина Шрёдингера».
То есть сюда добавляется ещё и квантовая запутанность, когда изменение одного состояния квантового объекта мгновенно (в независимости от расстояния) изменяет состояние другого (или нескольких).
Таким образом, процессы сознания определяются мгновенным откликом на любые изменения состояния квантовой системы, включая её коллапс.
Это предопределяет целостность нашего сознания, то есть наше выражение «Я», в то время как в нашем теле более двухсот триллионов живых клеток (в том числе 90 миллиардов нейронов в головном мозге), а сознание всего одно.
Что из этого следует?
Например, при нарушении процессов запутанности в левом и правом полушарии может проявиться как бы два сознания, а при удалении одного полушария процессы сознания могут быть совершенно не затронуты.
Какие выводы из данной гипотезы?
1. Сознание как феномен формируется самоорганизующимися системами в ходе эволюции и усложнения первичного вещества.
2. Самоорганизующие системы приводят к коллапсу волновых функций в соответствии с редукцией Пенроуза, то есть организуются и сообщаются с мозгом посредством квантовых эффектов в микротрубочках.
Прикладное значение всего этого заключается в том, что для лечения психических и когнитивных расстройств имеет смысл воздействовать на микротрубочки, а точнее – на процесс их колебания.
«Orch OR»- гипотеза на сегодняшний день не является общепринятой, и в рангах теории возникновения сознания она не значится. Правда, теорий возникновения сознания, по сути, и нет. Есть только концепции, которые исходят из идеалистического, либо материалистического подхода. Однако следует учитывать и то, что нейронаука упёрлась в потолок в понимании механизмов сознания, и без нововведений мы только продолжим топтаться на одном месте и разводить пустую демагогию.
- Поэтому в ближайшее время мы возможно увидим дальнейшее развитие этой теории уже в практических повторяемых экспериментах.
Как вы заметили, данная гипотеза отличается от привычных «теорий квантового сознания», и имеет мало общего с ними.
«Orch OR»-гипотеза – это тоже про квантовое сознание, но с объяснением механизма его возникновения и с указанием конкретных структур, отвечающих за этот механизм.
По сути, это единственная на сегодня квантовая теория сознания, которая может претендовать на достоверность, так как уже имеет пусть и скромную, но экспериментальную доказательную базу, в отличие от прочих совершенно умозрительных теорий, таких как, например, «квантовое бессмертие», о которой так любят рассказывать различные СМИ и блогеры…