Среда , 22 Сентябрь 2021

Квантовая физика и сознание человека бессознательное: Интуиция и квантовый подход к теории сознания

Содержание

Наука: Наука и техника: Lenta.ru

Вопрос о том, что представляет собой сознание, занимал человека с незапамятных времен. Знаменитый физик-теоретик, профессор Оксфордского университета Роджер Пенроуз и анестезиолог, нейробиолог, профессор Центра изучения сознания Аризонского университета в городе Тусон Стюарт Хамерофф с 80-х годов разрабатывают теорию квантовой природы сознания. «Лента.ру» побеседовала с профессором Хамероффом во время его визита в Москву, организованного Московским центром исследования сознания.

В своей книге, вышедшей 1989 году, Роджер Пенроуз предполагал, что сознание — это нечто большее, чем работа системы счисления. Например, феномен понимания требует чего-то еще. Компьютер может хорошо играть в шахматы, но он не понимает игру. Этой же проблеме посвящен мысленный эксперимент Джона Серла о китайской комнате, подразумевающий, что некоего человека можно обучить собирать слова из иероглифов без понимания языка.

Стюарт Хамерофф

Кадр: 2045 Initiative / YouTube

То есть понимание не может быть исключительно функцией счисления, и поэтому, методом исключения, Пенроуз пришел к выводу, что все дело в коллапсе волновой функции.

Как уже говорилось, возникающие в результате таких событий моменты сознания разобщены и бессмысленны, как настраивающийся оркестр, и его нужно организовать...

К началу 1980-х я уже в течение 20 лет изучал микротрубочки головного мозга и предполагал, что именно в них происходит обработка информации (исключительно в классическом понимании — я не рассматривал роль квантовой механики). Однако один человек навел меня на мысль о том, что этот подход не проливает свет на проблему сознания: «Да, ты говоришь о счислении, ты редукционист, но как все это объясняет переживания, любовь, радость, эмоции?». И мне пришлось признать, что у меня нет ответа на этот вопрос. Именно этот человек посоветовал мне прочитать книгу Роджера.

Я сделал это и понял, что он описывает механизм сознания, заключающийся в самоколлапсе волновой функции. Большинству тогда эта теория казалась странной и экзотической (и мне тоже), но я подумал над ней и понял, что она — единственное логическое объяснение этого феномена.

Пенроуз не описывал структуру, которая могла бы выполнять функции биологического квантового компьютера, организующего полноценное сознание. И микротрубочки, предположительно управляемые квантовыми эффектами, могли оказаться такой структурой. Я сказал об этом Пенроузу.

В середине 1990-х годов мы вместе пришли к теории организованной объективной редукции. Эту теорию встретили насмешками и скепсисом. Она разительно отличалась от любого другого объяснения сознания, хотя отлично согласовалась с процессами, происходящими в мозге (другие теории, описывавшие архитектуру познания, нуждались в чем-то еще, существующем на более низком уровне).

Но больше всего нас критиковали за квантовую когерентность. Тогда считали, что она невозможна при температуре тела. Предпринимались попытки создать квантовый компьютер (и до сих пор предпринимаются), и все упиралось в проблемы декогеренции. Тепло нарушает квантовое состояние, и потому прототипы таких машин работают лишь при абсолютном нуле. А тут кто-то предполагает, что это происходит в мозге при температуре 36,6 градусов!

Фото: J.L. Sousa / Register / Zumapress / Globallookpress.com

Но мы говорили, что за миллиарды лет развития биологических систем природа нашла способ решения этой проблемы. Лет десять назад было установлено, что растения используют квантовую когерентность в процессе фотосинтеза. Поглощенные фотоны превращаются в энергию, которая распространяется через целую группу хромофор одновременно. То есть энергия единовременно направляется по нескольким путям, находясь в состоянии суперпозиции, чтобы достичь части белка, где она преобразуется в питательные вещества. Так растения выживают и дают нам пищу, которую мы едим. Это чрезвычайно эффективный процесс, и без него нас бы здесь могло не быть.

Если растения делают это, то же самое может происходить и в нашем мозге. Действительно, белки микротрубочек обладают похожим набором хромофор, за исключением того, что эти белки соединены друг с другом. Таким образом, здесь квантовые состояния сохраняются в течение долгого времени на длинных дистанциях. Это благоприятствует возникновению квантовых суперпозиций и квантового счисления, памяти и передачи информации, что приводит к формированию полноценного сознательного опыта, которым мы обладаем.

Большинство нейробиологов скажут, что память заключается в синаптической пластичности, чувствительности каждого отдельного синапса в нейронной сети, которая передает информацию по определенным маршрутам. Возможно, это и так, но синаптические белки, отвечающие за чувствительность каждого синапса, существуют от нескольких часов до нескольких дней, а в памяти многое сохраняется на всю жизнь.

Нам известно, что синапсы управляются процессами, происходящими в микротрубочках. Скорее всего, память хранится в них на определенном низком уровне. Я и мои коллеги, Тревис Крэддок и Джек Тужински, выяснили, что гексагональный голофермент СaMKII может кодировать шесть битов информации в белковой решетке микротрубочки, что сообразуется с сохранением памяти именно в микротрубочках.

Порой (например, в восточной философии) предполагают, что память содержится в структуре Вселенной, а наш мозг действует наподобие телеприемника, настраивающегося на нее. То есть в мозге нет памяти. Я не согласен с этим. Во Вселенной может быть нечто, на что мы способны настроиться, но память, скорее всего, кодируется в микротрубочках.

Сознание, субъективный опыт, феноменальное сознание — это все слова. Есть апокрифичная байка о том, как на конференции по изучению сознания ее участники хотели объяснить этот феномен, но решили первым делом дать ему определение. Надеялись управиться за день, но прошла неделя, и они все еще спорили над формулировкой. Не знаю, уместно ли это, но, процитирую знаменитую фразу члена Верховного суда США Поттера Стюарта, которого попросили сказать, что такое порнография: «Я никогда не сумею дать ей внятное определение, однако я узнаю ее, когда вижу».

Мне кажется, мы знаем, что представляет собой сознательное понимание, ведь оно есть у нас всех. Конечно, вы можете оказаться зомби, притворяющимся журналистом. Я тоже могу быть зомби, существом без сознания, которого просто обучили говорить о нем. Но мы принимаем присутствие сознания у нас как данность — у нас есть переживания, эмоции, субъективный опыт…

Не любое сознание нуждается в определенном «я». Самосознание — лишь одна из его форм. У нас могут быть боли, простые переживания, не привязанные к нашему «я». Так что самосознание — это более развитый и комплексный феномен, в который входят память, чувство единства и индивидуальность. Но, как я считаю, низкоуровневые вспышки сознания могут происходить вне определенного «я».

Тело и сознание могут быть разделены. Существуют же пациенты, которые находятся без сознания — из-за повреждений мозга или находящиеся под анестезией. По этому поводу ведутся споры, но я — анестезиолог с 40-летним стажем, я забираю сознание и возвращаю его назад. Тело живет, сердце бьется, головной мозг работает — у него наблюдается несколько замедленная электрическая активность, которую можно измерить. Спинной мозг обменивается сигналами с головным (мы измеряем активность спинного мозга во время операций на нем), но сознание отсутствует. Оно отключается с помощью анестезии и возвращается.

Фото: chromorange / Zumapress / Globallookpress.com

В тех примерах, которые я привел, сознание вовсе необязательно отделено от тела, хотя я думаю, что при определенных обстоятельствах внетелесные переживания возможны. Люди, перенесшие клиническую смерть, рассказывают о таком состоянии, и, конечно же, многие говорят о загробном мире и прочих подобных вещах.

Мне кажется, что это возможно, поскольку я считаю сознание квантовым свойством структуры Вселенной. Оно происходит в головном мозге, а если быть точным — в микротрубочках, но при определенных обстоятельствах способно возникать в геометрии пространства-времени на более высокой частоте, на более глубоком уровне структуры Вселенной, оставаясь при этом единой сущностью благодаря квантовой запутанности. Так что да, единое «я» может существовать, по крайней мере, некоторое время (а возможно и бесконечно) на высокой частоте без привязки к биологической структуре.

Изображение: Simone Brandt / Globallookpress.com

Роджер Пенроуз и я вывели определение протосознания, простого проявления сознания, что происходит повсеместно, с каждым коллапсом волновой функции. Атомы любого материального объекта, на локальном уровне, или какие-либо его компоненты могут принимать квантовую суперпозицию, которая потом коллапсирует, переживая моменты феноменального опыта. Это необязательно субъективный опыт, поскольку для него требуется «я». Но протосознание везде.

Я считаю, что мозг и его микротрубочки организуют протосознание в то сознание, которое переживаем мы. Есть хорошая метафора: когда вы приходите в консерваторию, оркестр настраивается перед выступлением, каждый музыкант играет свою ноту или мотив, но в целом это не музыка. А потом звучит Моцарт или Рахманинов, рок-н-ролл или джаз. Разницу между шумом и музыкой можно сравнить с разницей между протосознанием и сознанием...

Так называемая копенгагенская интерпретация выводит сознание за рамки науки, поскольку не объясняет, что оно собой представляет. Сознание предстает как некая загадочная сущность, вызывающая коллапс. Копенгагенская интерпретация решает проблему суперпозиции и измерения — очень прагматичный подход.

Но я не согласен с этим. Я, наоборот, считаю, что коллапс порождает сознание. Согласно идее Роджера Пенроуза об объективной редукции волновых функций, суперпозиция, когда квантовое состояние объекта не определено, является искривлением пространства-времени в двух различных направлениях. Если представить себе, что оно продолжится неограниченно, то для каждого исхода понадобится своя Вселенная, и это согласуется с многомировой интерпретацией квантовой механики.

Роджер же говорит, что суперпозиция нестабильна и самоколлапсирует по прошествии определенного времени, что приводит к моменту феноменального опыта. В копенгагенской интерпретации сознание — причина коллапса, мы же полагаем, что коллапс — причина сознания, точнее, коллапс и есть сознание. Это теория идентичности.

Сознание фундаментально. По крайней мере, протосознание. Это свойство Вселенной, поскольку квантовая суперпозиция случается в субатомных масштабах (да и в бóльших) везде — например, в этом столе. Обычно эти суперпозиции и самоколлапсы разъединены, бессмысленны. Возможно, они несут какие-либо переживания или опыт, но из-за разъединенности не создают память. Это то, что называют декогерентностью. Поэтому для организации протосознания в субъективный опыт необходим мозг и его микротрубочки. Но коллапс фундаментален, несократим. Он предотвращает ветвление Вселенной на множество миров, а значит, позволяет отвергать многомировую интерпретацию квантовой механики.

Трудная проблема сознания — это описание феноменального опыта, не всегда следующего из процессов счисления, происходящих в мозге или тех процессов, которые, как некоторые считают, в нем происходят. Его дал философ Дэвид Чалмерс. Именно он отметил, что мы, в принципе, можем быть зомби, ведущими себя подобно разумным существам, не имея сознания как такового. Так что трудная проблема состоит в различии между зомби и сознательным существом, а что представляет собой это различие — большой вопрос.

Как предполагает Роджер Пенроуз и я, сознание заключается в организованном самоколлапсе волновых функций, происходящем в мозге на очень высокой частоте, и потому у нас возникают краткие моменты сознательного опыта, достаточно частые для создания впечатления непрерывного потока сознания.

Позиция моя и Роджера ближе к нейтральному монизму Бертрана Рассела, подразумевающему одну единую плоскость бытия, состоящую из геометрии пространства-времени, постоянно приходящую в суперпозицию, в результате чего возникают определенные состояния материи, и, как следствие, моменты сознания.

Большинство считает, что сначала зародилась биологическая жизнь, а потом — сознание как следствие сложных вычислений, происходящих благодаря взаимодействию нейронов. Но я думаю, что некоторые моменты протосознания, возникающего во всех материальных объектах, несут приятные переживания. Они происходили во Вселенной до зарождения жизни, и, например, недавно я прочитал публикацию, где говорится, что в первичном бульоне, где родилась жизнь, возникали моменты сознательных переживаний. Они обеспечивали обратную связь, оптимизирующую переживания, для функции приспособленности, самоорганизации. Стремление к приятным переживаниям стимулировало эволюцию и, возможно, привело к формированию генов.

Так что жизнь не стремится к выживанию своих генов, как говорит, например, Докинз. Я считаю, что жизнь зародилась и эволюционирует для получения максимального удовольствия — не только в гедонистическом смысле (хотя это тоже важно), но и с точки зрения альтруизма (приятнее отдавать, чем принимать), духовного удовольствия, любви и так далее. В общем, по моему мнению, протосознание предшествовало жизни, а жизнь возникла и развивается, чтобы совершенствовать сознание и сознательные переживания в целом. В этом смысле сознание — катализатор эволюции жизни.

Можно даже утверждать, что сознание движет развитием Вселенной. Существует примерно 22 физических переменных, идеальных для возникновения жизни, звезд и сознания. Если бы они были чуть иными, нас бы не существовало. Почему они именно такие? На этот вопрос есть два типа ответов: сильный и слабый антропные принципы.

Изображение: M. Kornmesser / ESO

Согласно слабому, все дело в смещении отбора, подразумевающем существование множества пересекающихся Вселенных, и лишь в одной из них, нашей, физические переменные идеальны для жизни. Мы можем задать этот вопрос только в ней, поскольку только здесь есть разумные создания. Но требование необходимости множества Вселенных я нахожу неудовлетворительным, не подлежащим проверке. Хотя эта гипотеза очень популярна, мне кажется, она неправильна.

Сильный антропный принцип гласит, что сознание неким образом служит катализатором развития Вселенной в направлении оптимизации физических переменных. Роджер Пенроуз предположил, что Большому взрыву предшествовали одна за другой эпохи, также заканчивающиеся большими взрывами. Возможно, в каждом цикле физические параметры Вселенной эволюционировали и мутировали в сторону оптимизации сознания, поскольку оно — один из параметров, обеспечивающих обратную связь.

Психосемантический анализ сознания и бессознательного (на материале общей психологии, политической психологии, психологии искусства) - НИР

Результаты этапа: Работа по выполнению гранта РНФ осуществлялась согласно заявленному плану на 2017 год. Опубликовано 12 научных статей, в частности в таких рейтинговых журналах (рецензируемых Web of Science и Scopus), как «Вестник РАН», «Вопросы философии», «Социологические исследования», подана статья в «Психологический журнал». Участники грантового проекта выступили с докладами на 20 конференциях и конгрессах, 6 из которых были международными. Также издана монография В.Ф. Петренко и А.П. Супрун «Методологические пересечения психологии бессознательного и квантовой физики», где три новых главы написаны при поддержке гранта РНФ. Исследования велись в нескольких направлениях. Проводилась теоретическая разработка психосемантического подхода к исследованию коллективного бессознательного с позиций философии постнеклассической рациональности (Стёпин, Лекторский) и психологии конструктивизма (Келли, Асмолов, Петренко) применительно к исследованию измененных форм сознания. Проведен критический анализ «теории отражения» и её западного аналога - «копирующей теории истины». Психосемантический подход, развиваемый Дж. Келли, Ф. Франселлой, Д. Баннистером, В.Ф. Петренко, О.В. Митиной, А.П. Супруном, базируется на теории «личностных конструктов» Дж. Келли и использует построение субъективных семантических пространств как операциональных моделей когнитивной организации сознания и бессознательных процессов. Человек, согласно теории Дж. Келли, подобно ученому строит гипотезы о мире, выступая житейским философом, психологом, экономистом, искусствоведом и т.д., не осознавая и не эксплицируя категории, опосредующие его модели мира. Обоснован конструктивистский подход в психосемантике, предусматривающий включение позиции наблюдателя (его языка, мотивации, ценностных и целевых установок) при моделировании исследуемой реальности. Проведено обоснование подобия процессов категоризации в психологии и редукции волновой функции в квантовой физике. Обоснован принцип «нелокальности» и синхронии, применительно к личному и коллективному бессознательному. В отличии от категорий пространства и времени, присущих сознанию, обосновывается вневременная и внепространственная целостность бессознательного. Предполагается что феномен ЭПР или квантовая телепортация лежит в основе феноменов синхронии в психологии. Работами участника грантового коллектива А.П. Супруна доказана применимость преобразования Лоренца, лежащего в основании специальной теории относительности, для описания семиотических систем, частным вариантом которых выступают семантические пространства. Если для описания осознанной картины мира с помощью построения семантических пространств, включающих категории пространства и времени, используется метрика Минковского, то для вневременного целостного и не локального бытия бессознательного, адекватными являются пространство Гильберта, применяемое, в частности, в квантовой физике. На основе проделанной теоретической работы разработана компьютерная программа, позволяющая вносить релятивистские поправки в измерения психических качеств, при приближении психических состояний субъекта к экстремальным или предельным. Релятивистская модель психосемантики была апробирована на материале слуховой модальности в психофизиологиии и представлена в ряде статей. Проведен обзор и дан анализ разрабатываемому участниками грантового проекта (Кучеренко, Петренко), суггестивному методу «сенсомоторного психосинтеза», близкого к методу эриксонианского гипноза. В отличии от классического гипноза, метод сенсомоторного психосинтеза использует технику «сопряжения модальностей» связанную с феноменами синестезии и применяет диалог суггестора с пациентом при наведении трансовых состояний. В исследовании трансформации семантического пространств при гипнотической психотерапии были получены эмпирические результаты, позволяющие предположить аффинный характер трансформации семантического пространства (сжатие/растяжение пространства по оси субъективно значимых факторов). В ряде публикаций, написанных участниками грантового проекта, дан обзор суггестивных психопрактик, вводящих человека в измененные состояния сознания. Так описаны общие для религиозной практики (шаманизма, индуизма, буддизма и дзен-буддизма, иудаизма, христианства, ислама) психо-практик, среди которых техники ритмического повторения мантр (в буддизме), чтения молитв в ритмическом режиме(в иудаизме, и христианстве (иссихазм), исламе (зикр, танец дервишей), в практике кришнаитов (ритмический танец с повторением сокральных мантр) и т. п. Утверждается, что психотехники измененных состояний сознания, останавливая процесс вербальной категоризации сознания и снимая субъект-объектную оппозицию (в терминах буддизма, в пользу недвойственности), реализуют принцип «анатман» (снятия ego) в мировосприятии бытия, вводя практикующих в изменённые состояния и в коллективное бессознательное. Разрабатываемый участниками грантового проекта метод сенсомоторного психосинтеза использует практический опыт как религиозных практик, так и современных психотехник, таких как: нейролингвистическое программирование, трансперсональные методы наведения транса и практики холотропного дыхания по Грофу. В применении психосемантического подхода к политической психологии (Петренко, Митина, Гладких) была обоснована эффективность принципа «мягкой силы», основанной на учете интересов контрагента и понимания его менталитета в той или иной содержательной области. Были проведены эмпирические исследования и опубликованы результаты анализа картины мира южнокорейских студентов в восприятии ими мировых политических лидеров и их отношения их к ряду стран из геополитического окружения. Разработаны и опубликованы новые психосемантические методики "Образ страны" и " Образ политического лидера". Разработана психосемантическая методика анализа пересечения смысловых пространств анализируемых объектов (имиджей политических лидеров, образов стран), основанная на использовании дискриминантного анализа. Выделены и проанализированы 10 универсальных категорий восприятия и оценки образа страны. К таким категориям относятся: качество жизни; внешнеполитический имидж; высокотехнологичная экономика; возможность инвестиции и иммиграции; культурные достижения и образование; военная мощь; качество товаров; привлекательность туризма, отношение государства и религии. В качестве наглядного материала иллюстрирующего психосемантическую оценку восприятия стан приводятся полигоны и боксплоты восприятия ряда стран, а также построена геосемантическая карта мира, где результаты семантического анализа восприятия стран наложены на географическую карту. Результаты этапа: Реализация грантового проекта "Психосемантический анализ сознания и бессознательного (на материале общей психологии, политической психологии, психологии искусства) осуществлялась по трем основным заявленным направлениям: 1) Дальнейшая разработка проблем сознания и бессознательного в рамках психосемантического подхода 2) Реализация психосемантического подхода применительно к исследованиям политического сознания и общественного менталитета 3) Применение психосемантического подхода в области психологии искусства и религиозного сознания. 1. Разработка целостной модели взаимодействия сознательного и бессознательного уровня человеческой психики в рамках психосемантического подхода. В соответствии с заявленным планом, в рамках данного направления проведено эмпирическое исследование по измененным состояниям сознания. По результатам проведенного исследования, опубликованы три статьи, связанные с психосемантическим анализом процессов бессознательного. Разработана и апробирована суггестивная психотехника "Сенсомоторного психосинтеза", позволяющая и в режиме диалога с пациентом управлять его потоком эмоционально окрашенных образов и, работая с бессознательными процессами, тем самым гармонизировать его эмоциональное состояние. Описанию психотехники "Сенсомоторного психосинтеза" посвящены две публикации В.Ф. Петренко и В.В. Кучеренко на русском и английском языках, вызвавшие определенный интерес и ряд предложений новых публикаций в американских журналах. На физиологическом уровне "Сенсомоторный психосинтез" направлен на формирование как каталептических, так и релаксационных состояний, а также ставит своей целью восстановление их переключаемости (Петренко, Кучеренко, 2019). В статьях рассказывается о теории и практике применения суггестивной техники (техники внушения) сенсомоторного психосинтеза, которая позволяет вводить пациента в изменённые состояния сознания. Между врачом (суггестером) и пациентом образуется то, что в квантовой физике называется "перепутанными состояниями", а в психологии выступает как состояние эмпатии. Основная особенность метода сенсомоторного психосинтеза и одновременно его отличие от директивного гипноза - поддержание активного диалога суггестера с пациентом. Авторы описывают динамику трансформации в ходе психотерапии картины мира (или менталитета) ряда пациентов. Эта трансформация происходит благодаря использованию одного из основных методов психосемантики в изучении личности - построению семантических пространств, когда каждый пациент в изменённом состоянии сознания создаёт собственную, отвечающую его устремлениям и мотивам реальность и существует в ней. Обсуждаются области применения метода в психотерапии, спорте, следственной практике. Статья Д. Василенко, В.В. Кучеренко, В.Ф. Петренко (2019) также затрагивает особенности психотехники "Сенсомоторного психосинтеза" и содержит обширный обзорный материал по различным зарубежным и отечественным методам психотерапии. Обзор зарубежных исследований установления оценочных отношений к тем или иным объектам на неосознанном уровне представлен в статье А.А.Костригина, В.Ф. Петренко "Оценочный прайминг как перспективный метод анализа бессознательных личностных установок: обзор зарубежных исследований". Обосновывается мнение, что теория прайминга представляет собой более узко-специализированный и хорошо операционализированный вариант теории установки Узнадзе, успешно развиваемой в Советском Союзе грузинскими и российскими психологами. В опубликованной членами научного коллектива монографии на английском языке [Petrenko, Suprun. Methodological crossings of psychology and quantum physics. Mauritius, 2019] представлены основные результаты грантового проекта по дальнейшей разработке проблем сознания и бессознательного в рамках психосемантического подхода в области пересечений квантовой физики и психологии. В работе представлено философско-научное осмысление категорий сознания, физической реальности, различных феноменов квантовой физики, указывается их взаимосвязь с психологическими категориями. Подготовлена к изданию монография "Психология измененных состояний сознания и психосемантика бессознательного". 2. Обоснование переноса принципов общей теории относительности, касающихся позиции наблюдателя, применительно к психологической реальности, доказательство преобразования Лоренца для семиотических систем В рамках данного направления осуществлена разработка проблематики сопоставления теории относительности и психологической реальности. При этом, осуществлялся не перенос, а прямой вывод соотношений специальной теории относительности из психологических свойств и ограничений на ощущения и восприятия. Фактически это свидетельствует о том, что в физике неявным образом отражены и объективированы некоторые специфические психические закономерности нашего восприятия. Это не удивительно, поскольку в конечном итоге физика исследует прямые и косвенные соотношения между нашими субъективными ощущениями (вернее некоторого класса, т. н. «физических ощущений»). Выбранный нами психосемантический способ описания объектов (представления объектов на ментальной карте) приводит к полному согласию с физическими представлениями о реальности. Подробное теоретическое обоснование данных заключений представлено в опубликованных в рамках грантового проекта статьях. 3. Разработка и апробация компьютерной программы определения релятивистских поправок психологических характеристик (параметров) в зонах экстремального психологического напряжения. Получение результатов апробации методики на спортсменах. В рамках грантового исследования, в отчетном году разработана методика психосемантического тестирования респондентов и группы по оценке интенсивности и ригидности (стабильности) свойств описываемых объектов, ситуаций и явлений с учетом их согласованности. Разработана программа компьютерной обработки получаемых данных и расчета семантического эквивалента психического представления субъектом воспринимаемой картины мира на «ментальной карте». Также разработана методика психосемантического исследования мотивов и оценки их "психической энергии", что позволяет оценивать не только энергию индивидуальных установок личности, но и конкретной ментальности в целом. В исследовании по апробации разработанной программы впервые реализуется наиболее универсальный подход к определению энергии с позиции семантики, позволяющий обобщить это понятие за пределами физики и, в частности, применить к психологии. Получены семантические инварианты, формально совпадающие с физическими законами сохранения (энергии и импульса). Нам удалось существенно поднять точность оценок, перейдя к непрерывным шкалам с контролем согласованности оценок; реализовать описание психологического состояния в псевдоевклидовом семантическом пространстве; перейти от нормированных семантических векторов к произвольным, зависящим от ригидности анализируемых свойств и процессов. Данные разработки существенны при проведения количественных оценок для прогностических расчетов на основе полученных семантических инвариантов как векторных, так и скалярных (семантических векторов, описывающих систему объектов, выделяемых субъектом и скалярных семантических величин, характеризующих их значение). Разработанная компьютерная программа тестирования и обработки данных по данной методике позволяет сократить время тестирования и повысить точность измерения. Методика попарного сравнения оценок позволяет оценивать надежность и согласованность получаемых данных. При апробации программы проводились экспериментальные исследования мотивации спортсменов-единоборцев в спорте высших достижений. В результате исследования апробирована методика определения стратегии и мотивации спортсменов. Выявлены основные стратегии боя и резервы повышения его эффективности. Основными факторами соответствующего семантического пространства являются: X1 - быстрота реакции, X2 - физическая сила, X3 - физическая выносливость, X4 - техническая подготовка, X5 - сила воли, X6 - профессиональная мотивированность, X7 - психологическая выносливость во время боя, X8 - психологический настрой на бой. Компоненты мотивационного вектора M ( X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8) в этом пространстве имеют следующие значения: X1 = 0,032; X2 = 0,526; X3 = 0,662; X4= 0,24; X5 = 0,353; X6 = 0,238; X7 = -0,144; X8 = -0,153). Как выяснилось, у спортсменов отсутствовало психологическое сопровождение во время международных соревнований, хотя, как показывает категориальный анализ, значимость психологического компонента для них очень велика: X7 = 0,936; X8 = 0,833. В настоящее время получены только первые результаты применения методики. Исследование спортсменов в данное время продолжается. 4. Реализация психосемантического подхода применительно к исследованиям политического сознания и общественного менталитета Одной из сферой применения психосемантических методов в рамках гранта (3-й блок исследований) является политическая психология. В этой области исследования велось в следующих направлениях: 4.1. Проведение исследований с использованием методики «Образ политического лидера» в рамках грантового проекта позволило проанализировать семантические пространства восприятие политических лидеров студентами российских университетов. Объем исследуемой выборки составили студенты общественных специальностей университетов городов Кирова, Читы и Ижевска в общей сложности 298 человек (212 женщин и 86 мужчин). Смещение выборки в сторону женщин отражает реальное гендерное соотношение студентов, изучающих социальные науки. Сбор данных проводился с конца 2016 по начало 2018 г. Обработка и подготовка к публикации осуществлялась в 2019 году. Изучение представлений студенческой аудитории об имиджах политических деятелей актуальным в практическом плане является не только потому, что это поможет в определенной степени прогнозировать исход выборов, но и оценить перспективы того или иного политического деятеля с точки зрения увеличения числа сторонников. В список оцениваемых персонажей входили наиболее известные в России лидеры разных стран мира, при этом не только живущие, но и в определенном смысле имеющие символическое значение. Образ идеального лидера позволяет определить коннотацию пунктов-характеристик опросника, а также выделяемых на основе объединения этих пунктов категорий-факторов, образующих семантическое пространство. С помощью эксплораторного факторного анализа, который был выполнен в программе SPSS (метод главных компонент, вращение облимин) были выделены 5 базисных факторов. «Моральность» - 17,03% общей дисперсии. Существенной компонентой морального поведения является служение народу. Аналогичные факторы, связанные с добропорядочностью, традиционно выделяются при исследовании восприятия политических лидеров (в зарубежных исследованиях эта характеристика, как правило, обозначается термином “integrity”) (Pancer, Brown, Barr, 1999). В набор характеристик, составивших моральный фактор, входит ориентация на внутренние ресурсы, миролюбивость и приоритет прав человека. «Харизматичность» - 9,61% общей дисперсии - необходимое качество идеального лидера, включает силу, яркость личности, проведение своей собственной линии. В политической культуре постсоветской России представление о силе является одним из ключевых параметров оценки политических деятелей (Шестопал, 2008). Харизматическое лидерство типично для большинства современных обществ. (Popper, 2000). «Авториторизм» - 5,45% общей дисперсии, характеризует ориентацию на политику жесткой руки. Образующими этого фактора являются национализм, коммунистическая идеология, политический авантюризм и непредсказуемость. Респонденты явно не хотят видеть такую черту в идеальном политическом лидере, поэтому данную характеристику можно рассматривать как негативную.«Ориентация на глобализм» - 5,27% общей дисперсии, предполагает следование политическим и экономическим трендам развитых мировых держав, демократию, рыночную экономику. «Государственничество» - 4,45% общей дисперсии, способность защитить интересы государства является компонентом представлений об имидже политика. К основным результатам проведенного исследования можно отнести следующие: 1. Выделены категории восприятия и оценки политических лидеров студенческой молодежью. Среди этих категорий выделяются две универсальные: моральность и харизматичность, присутствующие в любой культуре, на любой выборке, не зависящие от набора оцениваемых объектов, а также специфические, ситуативные, определяемые в том числе и набором оцениваемых лидеров. В данном случае: авторитаризм, глобализм, государственничество. 2. Категории моральности и харизматичности имеют положительную коннотацию: приписываются образу идеального политического лидера. Категории авторитаризма, глобализма, государственничества имеют более слабую позитивную или негативную коннотации, их умеренное проявление либо допускается (т.е. не вредит интегральному имиджу), либо приветствуется, но лишь в определенной степени. 3. По результатам исследования на период начала 2018 года (до выборов президента РФ) В. Путин имел среди студенческой молодежи положительный имидж, близкий к идеалу. 4. В большинстве своем оценка имиджей согласуется с оценкой этих политических лидеров официальными СМИ. 5. Результаты исследования могут представить, как теоретическую ценность – для расширения представлений о психологических механизмах восприятия политических лидерах, так и практическую – в частности, в рамках разработки подходов к гражданскому воспитанию. 6. Современная студенческая аудитория в качестве лидера предпочитает видеть неавторитарную личность. В тоже время текущая политика руководства страны характеризуется заметных сдвигом в сторону более жесткой и менее демократичной политики. Возможно именно эта ситуация приводит к тому, что среди политических активистов лета 2019 доля студенчества существенно выросла. 4.2. Анализ устойчивости категориальной структуры представлений российских граждан о качестве жизни в исторической перспективе. Исследование посвящено проблеме устойчивости категориальной структуры восприятия российскими гражданами истории своей страны и базируется на результатах опросов трех волн респондентов: 90-ые (Петренко, Митина, 1997), нулевые (Петренко, Митина, 2012) и 10-ые (Петренко, Митина, Иргашев, 2019). В нашей работе было две цели: оценить устойчивость категориальной структуры восприятия качества жизни в исторической перспективе; найти различия в восприятии качества жизни в различные периоды истории страны респондентами трех волн. Использовалась психосемантическая методика «Оценка качества жизни в исторической ретроспективе» (Петренко, Митина, 2018). Выборка исследования: 48 мужчин и 72 женщины от 19 до 62 лет. Данные собирались в 2018 – 2019 гг. Обработка и подготовка к публикации осуществлялась в 2019 году. В результате исследования была подтверждена устойчивость категориальной структуры восприятия качества жизни в исторической перспективе на протяжении трех волн. Все разнообразие социально-психологических, политических и бытовых аспектов, формируют три основополагающие категории: "Политические свободы", "Материальное благополучие", "Осмысленность жизни". В новой волне согласованность пунктов, составивших первые две шкалы более 0,9. Третья шкала, как и в прошлые два этапа, характеризовалась более низкой согласованностью пунктов 0,64. Относительное постоянство первой категории и ее воспроизводимость на сравнительно небольших выборках в разные этапы отражает общий принцип восприятия истории и важность данного фактора политики в историческом сознании. Сопоставление оценок, данных респондентами в первые две волны по этому фактору не выявило существенных различий, тогда как респонденты последнего этапа показывают несколько иное видение ситуации. В настоящее время значимо ниже по фактору политических свобод оцениваются самые ранние периоды как Советской власти, так и постсоветской России. Наоборот, значимо выше по этому фактору оказался оценен период конца 70-ых начала 80-ых гг. Устойчивость фактора материальное благополучие можно объяснить объективностью содержательного аспекта данной категории. Материальное благополучие имеет довольно четкие критерии: высокая заработная плата, жилье, одежда, возможность путешествий. Эти четкие объективные критерии могут являться причиной устойчивости и универсальности фактора. Восприятие динамики данной категории в настоящее время в целом совпадает с результатами нулевых и 90-ых гг. При этом наблюдается важное расхождение. Респонденты новой волны полагают что рост материального благополучия начинается только в послевоенный период. Период Октябрьской революции оценен, как низко благополучный, а эпоха 90-ых годов утратила ореол тяжелого материального существования и представляется весьма приемлемой в этом аспекте по сравнению с «действительно голодными» революционными и военными годами первой половины двадцатого века. Третья шкала в определенной степени соответствует конструкту весьма важному в политологии и политической психологии – "Энтузиазму". Это очень важная компонента качества жизни общества, но весьма субъективная. Именно поэтому получаемые по этой шкале оценки исторических этапов развития страны в выборках разных волн отличаются друг от друга весьма кардинально. Однако общей при этом является та закономерность, что текущий исторический период, соответствующий моменту проведения опроса, оценивается по этой шкале максимально высоко. 4.3. Проведение исследований с использованием методики «Образ страны» Исследование в рамках гранта позволило проанализировать семантические пространства восприятие образа мира китайскими студентами в возрасте от 17 до 33 лет обоего пола, проживающими и обучающимися в разных геополитических регионах: Китае (103 человека), России (95 человек), США (38 человек), Западной Европе (Англии, Германии и Франции) (54 человека). Данные собирались в 2018 – 2019 гг. Обработка и подготовка к публикации осуществлялась в 2019 году. На первом этапе проводилась адаптация опросника на китайский язык, была показана возможность его использования для китайской молодежной аудитории. Были выбраны для оценки 12 стран, которые более знакомы китайским респондентам: США, Россия, Англия, Германия, Австралия, Япония, Южная Корея, Северная Корея, Таиланд, Иран, Бразилия и Китай. Для оценки использовалась методика «Образ страны». (Петренко, Митина, 2018). Была показана устойчивость категориальной структуры восприятий стран мира и ее универсальность в аспекте совпадения с категориальной структурой, выделенной нами в наших предыдущих исследованиях в других странах. Было показано, что страна длительного проживания в которой человек учиться, взаимодействует с ее жителями, слушает СМИ и пр., оказывает влияние не только на ее восприятие, но и на восприятие других стран мира тоже. Были выявлены значительные различия во многих областях. Китайские студенты, живущие в Китае, дали более высокие оценки России и Северной Корее, а США, Германии, Англии, Австралии, Японии и Южной Корее эти респонденты дали самые низкие оценки. Что касается китайских студентов, живущих в России, они лучше оценивают Германию, Англию и Китай, и значимо хуже оценивают Иран и Северную Корею. Китайские студенты, живущие в США, дали лучше оценки США, Японии, Австралии, Южной Корее. Минимальные оценки для Китая были получены от респондентов, проживающих в Западной Европе. Причины такого результата могут быть следующими: Во-первых, хотя геополитические отношения, политические идеи и другие факторы играют ключевую роль в восприятии страны, средства массовой информации оказывают самое существенное влияние на восприятие респондентов. Средства массовой информации не могут быть абсолютно объективными и беспристрастными, и избирательно освещают события исходя из национальных интересов и идеологии, и превозносят или умаляют некоторые факты в соответствии с политической концепцией государства. Во-вторых, личный опыт играет решающую роль в формировании образа страны. Как говорится в поговорке: "Лучше один увидеть, чем сто раз услышать". Люди, проживающие за границей, получают новые идеи, ценности, приобретают новое представление о месте жительства и своей родине, и различия между первоначальными и политико-психологическими установками и новым опытом привели к изменению образа страны. Например, изменилось их понимание и оценка национального образа родины. 5. Исследования в области психосемантики искусства и религиозного сознания Блок исследования бессознательных установок и осознанного восприятия, а также понимания произведения искусства (на материале кинематографа) представлен психосемантическим исследованием восприятия художественного фильма "Расемон". Исследовалось то, насколько зритель способен за непосредственной сюжетной конвой фильма понять духовные проблемы и терзания героев. Т.е. психосемантическими методами построения многомерных семантических пространств изучались уровни понимания отечественным зрителем духовных проблем инокультурной ментальности. Исследование позволяет наметить уровни понимания зрителя от восприятия сюжетной линии художественного фильма до осознания глубоких философско-этических проблем бытия человека в мире и мучительных проблем выбора в движении к высотам духовности. Продолжен цикл исследований в области психосемантического анализа представлений о танцевальных направлениях, опубликована статья с результатами второго исследования. Кроме того, велась работа в направлении психосемантических исследований религиозного сознания. Дан обзор суггестивных психопрактик, описаны общие для религиозной практики (шаманизма, индуизма, буддизма и дзен-буддизма, иудаизма, христианства, ислама) психо-практики, среди которых техники ритмического повторения мантр (в буддизме), чтения молитв в ритмическом режиме(в иудаизме, и христианстве (иссихазм), исламе (зикр, танец дервишей), в практике кришнаитов (ритмический танец с повторением сакральных мантр) и т.п. Проведено кросс-конфессиональное исследование на материале мировых религий, посвященное анализу коллективного бессознательного, использующего базовые метафоры и психопрактики, лежащие в основе сакральных текстов этих религий.

Детальная

О задаче бессознательного.

«Человек по своей природе не может не улавливать эмоции и устремления окружающих. Эта способность встроена в наш мозг — без тумблера «выкл.». Любой объект или человек, с которым мы сталкиваемся во внешнем мире, уникален, но жить было бы ох как непросто, если бы мы воспринимали их таковыми. Нет у нас ни времени, ни широты диапазона ментального восприятия, достаточных для наблюдения и осмысления каждого фрагмента каждого объекта в поле зрения. Мы выделяем несколько ярких черт, которые как раз вполне пристально рассматриваем, и по ним определяем категорию объекта и дальнейшую оценку выносим, исходя из приписанной этому объекту категории. Обращаясь с системой категорий, мы увеличиваем свою реактивность. Если бы мы не эволюционировали таким образом, если бы наш мозг обращался с каждым встречным объектом индивидуально, то пока мы разбираемся, настолько ли опасен конкретный лохматый зверь, как тот, что съел дядю Боба, медведь нас бы успел сожрать. Нам же довольно один раз увидеть, как парочка медведей уплетает наших родственников, чтобы вся эта разновидность зверей попала в черный список. И дальше, стоит завидеть крупное косматое животное со здоровенными острыми когтями, мы не станем околачиваться поблизости и собирать дополнительные сведения — мы поступим в соответствии с чутьем и унесем ноги. Нам хватит пару раз увидеть стул, чтобы прийти к выводу: объект о четырех ногах и спинке придуман для того, чтобы на нем сидеть. Если водитель впереди закладывает петли, как полоумный, мы сходу понимаем, что лучше держаться подальше.

Мышление общими категориями — «медведи», «стулья», «полоумные водители» — помогает нам обращаться с реальностью быстро и эффективно; мы сначала улавливаем общую суть объекта, а в индивидуальных его чертах разбираемся потом.

Категоризация — одно из самых важных ментальных действий, которым мы владеем и которое применяем постоянно. Во всех этих примерах, когда мы категоризиру ем — мы поляризуем. Все, что по той или иной условной причине определяется нами как принадлежащее одной категории, кажется нам более схожим, чем есть на самом деле, а все, чему мы приписываем разные категории, разнится в наших глазах сильнее, чем в действительности. Бессознательный ум превращает смутные отличия и нюансы в жесткое разграничение.

Задача бессознательного — отмести несущественное и сберечь значимое. Если эта задача выполняется успешно, мы упрощаем действительность, тем самым делая ее проходимее и сподручнее. Если же задача решена с ошибками, наше восприятие искажается, а результат наносит вред и окружающим, и нам самим.

Особенно сильно тенденция категоризировать ударяет по нашему представлению о людях: мы склонны считать врачей определенной специализации, адвокатов из определенной конторы, фанатов определенной спортивной команды или людей из определенной этнической группы более похожими друг на друга, чем на самом деле.

Нам всем хотелось бы думать, что мы оцениваем людей индивидуально, и иногда мы сознательно очень стараемся судить окружающих только на основании их неповторимых качеств. Часто нам это удается. Но если человек нам знаком не близко, наш ум обращается к его социальной принадлежности.

[...] неосознанная часть нашего ума берет неполные данные и при помощи ситуативного контекста и других аллюзий достраивает полную картину, производит эмпирическую оценку и предлагает конечный результат — когда верный, когда ошибочный, но всегда убедительный. Точно так же наш ум заполняет пробелы при оценке других людей, и принадлежность человека к той или иной категории — часть используемых при этом дополнительных данных".

%d0%b1%d0%b5%d1%81%d1%81%d0%be%d0%b7%d0%bd%d0%b0%d1%82%d0%b5%d0%bb%d1%8c%d0%bd%d0%be%d0%b3%d0%be - English translation – Linguee

Используйте сигнал BB или синхронизирующий сигнал уровня HDTV 3 в качестве [...]

внешнего синхронизирующего сигнала.

service.jvcpro.eu

Make use of BB signal or HDTV 3 level synchronizing signal as the external [...]

synchronizing signal.

service.jvcpro.eu

C. Согласившись с

[...] тем, что BSP и BB следует отнести [...]

к одному структурному элементу и так же, как BFC, они непосредственно

[...]

связаны с программой, эти члены Группы сочли, что по своему характеру эти службы обеспечивают выполнение программы и поэтому должны фигурировать в Части III бюджета вместе с Бюро по управлению людскими ресурсами (HRM).

unesdoc.unesco.org

C. While agreeing that BSP

[...] and BB should be placed together [...]

and, with BFC, were directly linked to programme, they considered

[...]

that this was in a programme support capacity and that these services should therefore figure under Part III of the budget along with HRM.

unesdoc.unesco.org

Эта опция меню будет доступна после установки CD/DVD/BD-ROM-привода в NMT, или при подключении внешнего USB-привода CD/DVD/BD-ROM.

popcornhour.es

This option will only be accessible when a CD/DVD/BD-ROM drive has been installed into or attached to your NMT.

popcornhour.es

bb) Место производства, свободное [...]

от вредного организма – место производства, где данный вредный организм отсутствует, и

[...]

где оно официально поддерживается, cc) Участок производства, свободный от вредного организма - Определённая часть места производства, для которой отсутствие данного вредного организма научно доказано, и где в случае необходимости оно официально поддерживается в течение определённого периода времени, и которая управляется как отдельная единица, но таким же образом, как и свободное место производства.

fsvfn.ru

bb) Pest free place of production [...]

denotes to a place of production where a specific type of pest is not present and the

[...]

place is officially protected, 3 cc) Pest free production site denotes to a production area where a specific type of pest is not present and this status is officially protected for a certain period of time and to a certain part of production area administered as a separate unit as in the case of place of production free from pests.

fsvfn.ru

BD выпускается в строгом соответствии с техническими условиями, все аудио могут быть расшифрованы вывода см. в разделе BD RIP, BD ISO треков были совершенны следующего поколения выходе источника

macbook-covers.net

BD produced in strict accordance with specifications, all the audio can be decoded output, see BD RIP, BD ISO tracks were perfect the next generation of source output

macbook-covers.net

S&P также понизило оценку риска перевода и

[...]

конвертации валюты для украинских

[...] несуверенных заемщиков с «BB» до «BB-», однако подтвердило краткосрочные [...]

рейтинги Украины по

[...]

обязательствам в иностранной и национальной валюте на уровне «В», рейтинг по национальной шкале «uaAA» и рейтинг покрытия внешнего долга на уровне «4».

ufc-capital.com.ua

S&P also downgraded the risk of currency transfer and

[...]

conversion for Ukrainian non-sovereign

[...] borrowers from BB to BB-, but confirmed the short-term ratings [...]

of Ukraine for liabilities

[...]

denominated in foreign and domestic currencies – at B level, its national scale rating -- uaAA and foreign debt coverage rating – at the level 4.

ufc-capital.com.ua

Для целей повышения безопасности и защиты корпоративной информации, СКУД bb guard является не просто профессиональным устройством контроля доступа с распознаванием лица, а предоставляет возможность интеграции как с системой bb time-management (с последующим формированием различных отчетов о посещаемости сотрудников [...]

для целей финансовой мотивации),

[...]

так и c третьими устройствами, такими как: электрические замки, сигнализация, датчики и т.д.

moscow-export.com

In order to increase security of corporate information, bb guard is not only a professional device for access control with face recognition, it also presents the possibility of integration with system bb time-management (with subsequent formation of various reports of staff attendance for their motivation) [...]

and with outside devices such as  electric locks, alarms, sensors, etc.

moscow-export.com

Самостоятельная

[...]

финансовая позиция Самрук-Энерго на

[...] уровне рейтинговой категории BB отражает преимущество вертикальной [...]

интеграции, так как деятельность

[...]

компании включает весь процесс выработки энергии, начиная от добычи угля и заканчивая генерацией и распределением электрической и тепловой энергии.

halykfinance.kz

SE's standalone business and financial profile

[...] is assessed at BB rating category, which benefits [...]

from its vertical integration as its

[...]

activities range from coal mining to generation and distribution of power and heat.

halykfinance.kz

Насос типа MSD имеет самый широкий спектр гидравлических характеристик из всех

[...] многоступенчатых насосов класса BB3 на рынке.

sulzer.com

The MSD pump has the broadest

[...] hydraulic coverage of any BB3 type multistage pump [...]

in the market.

sulzer.com

Система bb workspace относится к [...]

классу ECM-систем (Enterprise Content Management) и поддерживает полный жизненный цикл

[...]

управления документами от создания и регистрации, до архивного хранения в отдельных базах данных за каждый календарный год.

moscow-export.com

Bb workspace system belongs to ECM-systems [...]

(Enterprise Content Management) and supports full lifecycle of document management

[...]

starting from creation and registration to archival storage in separate databases for each calendar year.

moscow-export.com

bb) проводить регулярный [...]

обзор процесса дальнейшего осуществления Пекинской платформы действий и в 2015 году в установленном

[...]

порядке собрать все заинтересованные стороны, включая гражданское общество, для оценки прогресса и проблем, уточнения задач и рассмотрения новых инициатив через 20 лет после принятия Пекинской платформы действий

daccess-ods.un.org

(bb) To review regularly [...]

the further implementation of the Beijing Platform for Action and, in 2015, to bring together all

[...]

relevant stakeholders, including civil society, to assess progress and challenges, specify targets and consider new initiatives as appropriate twenty years after the adoption of the Beijing Platform for Action

daccess-ods.un.org

bb) содействовать созданию [...]

у женщин и девочек положительного представления о профессиональной деятельности в области науки

[...]

и техники, в том числе в средствах массовой информации и социальных средствах информации и через информирование родителей, учащихся, преподавателей, консультантов по вопросам профориентации и разработчиков учебных программ, а также посредством разработки и расширения других стратегий, призванных стимулировать и поддерживать их участие в этих областях

daccess-ods.un.org

(bb) Promote a positive image [...]

of careers in science and technology for women and girls, including in the mass media and

[...]

social media and through sensitizing parents, students, teachers, career counsellors and curriculum developers, and devising and scaling up other strategies to encourage and support their participation in these fields

daccess-ods.un.org

Также нельзя не упомянуть, что серьезным прорывом Банка стало получение самого высокого рейтинга среди всех частных банков страны со 100%-ным местным капиталом (одновременно это и второй лучший рейтинг среди всех частных банков Азербайджана) от

[...]

международного рейтингового агентства Standard &

[...] Poor's - долгосрочный 'BB-' и краткосрочный [...]

'B', прогноз изменения рейтинга - «стабильный».

pashabank.az

It should be also noted that receiving highest rating among all private banks of the country with 100 % local capital (simultaneously ranking second in rating among all private banks of Azerbaijan) from the

[...]

International Rating Agency Standard &

[...] Poor's: long-term and short-term BB- B with [...]

"stable" outlook has become a significant breakthrough of the Bank.

pashabank.az

Политика управления денежными средствами Компании ограничивает суммы финансовых активов, которые можно содержать в каком-либо из банков, в зависимости от размера капитала уровня такого банка и его долгосрочного кредитного рейтинга, присвоенного агентством Standard & Poors (например, не более 40% для банка с рейтингом «BB» на 31 декабря 2010 года).

kmgep.kz

The Company’s treasury policy limits the amount of financial assets held at any one bank to the lower of a stipulated maximum threshold or a percentage of the bank’s Tier I capital, which is linked to the banks long term counterparty credit rating, as measured by Standard and Poor’s rating agency, (e.g. not greater than 40% for a BB rated bank at December 31, 2010).

kmgep.kz

В свою очередь, основание извещателя

[...] [...] должно быть установлено в корпусе для установки в подвесной потолок FAA‑500BB или в коробке для установки на поверхность потолка FAA‑500‑SB.

resource.boschsecurity.com

In addition, the detector base must be installed in an FAA‑500‑BB Ceiling Mount Back Box or in an FAA‑500‑SB Surface Mount Back Box.

resource.boschsecurity.com

bb) меморандум о взаимопонимании [...]

между национальным управлением Румынии по противодействию отмыванию денежных средств и

[...]

секретариатом по противодействию отмыванию денег и имущества Парагвая о сотрудничестве в области обмена данными финансовой разведки об отмывании денег и финансировании терроризма, подписанный в Бухаресте, декабрь 2008 года, и Асунсьоне, декабрь 2008 года

daccess-ods.un.org

(bb) Memorandum of understanding [...]

between the Romanian National Office for Preventing and Combating Money-laundering and

[...]

the Paraguayan Secretariat for Prevention of Money-laundering or Property on cooperation in financial intelligence exchange related to money-laundering and terrorist financing, signed in Bucharest, December 2008, and in Asunción, December 2008

daccess-ods.un.org

В состав Совета войдут также заместитель Генерального директора по вопросам социальных и гуманитарных наук (ADG/SHS),

[...] [...] директор Бюро стратегического планирования (DIR/BSP), директор Бюро бюджета (DIR/BB), директор Бюро информации общественности (DIR/BPI) и – в зависимости от темы [...] [...]

и потребностей всемирного доклада – еще один заместитель Генерального директора по одному из программных секторов.

unesdoc.unesco.org

Other members will be ADG/SHS, DIR/BSP, DIR/BB, DIR/BPI and – subject to the specific theme and exigencies of a world report – another Programme Sector ADG.

unesdoc.unesco.org

AccessBank признан самым надежным банком в

[...]

Азербайджане международным

[...] рейтинговым агентством Fitch ("BB+ прогноз - стабильный"), [...]

а также на ежегодных наградах компании

[...]

Global Finance (2011) и Издательской Группы Euromoney (в 2012, 2011 и 2010 году) назван "Лучшим Банком Азербайджана" и получил награду The Banker "Банк года" (2011).

anskommers.ws

AccessBank is recognized as the Most Reliable

[...]

bank in Azerbaijan by Fitch

[...] International Ratings ('BB+ Outlook Stable'), and as "The [...]

Best Bank in Azerbaijan" by Global

[...]

Finance (2011) and Euromoney (2012, 2011 and 2010) in their annual awards as well as "The Bank of the Year" by The Banker (2011).

anskommers.ws

Еще больше положение компании в

[...] [...] глазах  рынка было ухудшено решением рейтингового агентства S&P поместить кредитный рейтинг ENRC  BB+ на “credit watch negative”, что подразумевает повышенную вероятность падения рейтинга компании в ближайшие [...]

три месяца.

halykfinance.kz

To make things even worse, S&P placed ENRC’s BB+ credit rating on “credit watch negative”, which implies a higher probability of a downgrade into junk territory over the next three months.

halykfinance.kz

В июне 2012 года Международным рейтинговым агентством Fitch Ratings повышены долгосрочные рейтинги Краснодарского края, а также выпуски облигаций в иностранной и национальной валюте с уровня BB до BB+.

pwc.ru

In June 2012 international ratings agency Fitch Ratings upgraded the long-term ratings for Krasnodar Territory, as well as foreign and national currency long-term issuer default ratings from 'BB' to 'BB+', and affirmed Krasnodar's short-term rating at 'B'.

pwc.ru

1BB 2 b iii 2 Добыча Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) из газовых скважин через входные отверстия на устройствах переработки газа или, если обработка не требуется, в точках стыковки систем транспортировки [...]

газа.

ipcc-nggip.iges.or.jp

1B 2 b iii 2 Production Fugitive emissions (excluding venting and flaring) from the gas wellhead through to the inlet of gas processing plants, or, where processing is not required, to the tie-in points on gas transmission systems.

ipcc-nggip.iges.or.jp

Если 'Быстрый ответ' разрешен, поле для ответа появится после сообщений на странице, но Вы

[...]

должны напечатать Ваше сообщение, также

[...] можно использовать BB Код и Смайлы вручную, [...]

если Вы выберете использование этого.

ipribor.com.ua

If 'Quick Reply' has been enabled, a simple reply field will also appear

[...]

after the post(s) on a page, but you'll have to

[...] type your Bulletin Board Code and Smileys [...]

manually if you choose to use it.

ipribor.com

Модели BJ и BB стали первыми марками холдинга [...]

Mack, построенными под влиянием новых транспортных веяний - машины способные

[...]

перевозить более тяжелые и объемные грузы с большей скоростью.

trucksplanet.com

The Models BJ and BB were the first trucks of Mack [...]

Company, built under the influence of new transport trends - machines

[...]

capable of carrying heavy and bulky loads with greater speed.

trucksplanet.com

В мае 2012 года рейтинговое агентство Fitch Rating повысило долгосрочные рейтинги Новосибирской

[...]

области в иностранной и национальной

[...] валюте с уровня «BB» до «BB+», а также долгосрочный [...]

рейтинг по национальной шкале –

[...]

с уровня «AA-(rus)» до «AA(rus)».

pwc.ru

In May 2012, Fitch Ratings changed its long-term rating for the Novosibirsk

[...]

Region (in foreign and local currency)

[...] from BB to BB+, and its long-term national-scale [...]

rating from AA-(rus) to AA(rus).

pwc.ru

Вторая категория (BBB, BB, B) — стартап имеет готовый [...]

или почти готовый (тестирующийся) продукт и начал привлекать первых

[...]

клиентов, однако пока не демонстрирует высоких темпов роста клиентской базы и доходов.

digitaloctober.ru

Second category (BBB, BB, B) — the startup has [...]

a finished or almost finished (at the testing stage) product and has started

[...]

attracting its first clients, but has not get demonstrated a high income or client base growth rate.

digitaloctober.com:80

16.11.2009 МРСК Центра присвоен

[...] кредитный рейтинг S&P «BB-/B/ruAA-» прогноз «Стабильный», [...]

свидетельствующий о способности

[...]

и готовности Компании своевременно и в полном объеме выполнять свои финансовые обязательства.

euroland.com

16.11.2009 IDGC of

[...] Centre was assigned a BB-/B/ruAA- credit rating [...]

(“Stable”) by S&P, thus testifying to the Company’s capability

[...]

and readiness in the performance of its financial obligations.

euroland.com

Международное рейтинговое агентство Fitch повысило приоритетный необеспеченный рейтинг эмиссии еврооблигаций TNK-BP International Ltd /ТНК-ВР/ на сумму 700 млн долл. с уровня «BB+» до «BBB-, а также приоритетный необеспеченный рейтинг гарантированной программы по выпуску долговых обязательств объемом 5 млрд долл. и существующего выпуска облигаций в рамках программы в размере 1,5 млрд долл. с уровня «BB+» до «BBB-.

tnk-bp.com

The international rating agency Fitch raised the priority unsecured rating of the issue of eurobonds of TNK-BP International Ltd. (TNK-BP) by $700 million from the level BB+ to BBB- and the priority unsecured rating of the issue of debt securities for $5 billion and the current issue of bonds for program implementation for $1.5 billion from the level BB+ to BBB-.

tnk-bp.com

bb) должны быть упакованы [...]

в закрытые контейнеры, которые были официально опечатаны и имеют регистрационный номер зарегистрированного

[...]

питомника; этот номер должен быть также указан в фитосанитарном сертификате в разделе «Дополнительная декларация.

fsvfn.ru

bb) be packed in closed containers [...]

which have been officially sealed and bear the registration number of the registered

[...]

nursery; this number shall also be indicated under the rubric “Additional Declaration” on the Phytosanitary Certificate.

fsvfn.ru

Личные сообщения объединяют электронные письма и сообщения на сайте, позволяя

[...]

отправить зарегистрированному пользователю

[...] сообщение, содержащее BB коды, смайлы и изображения, [...]

при этом никто другой, кроме получателя,

[...]

не сможет прочитать его.

forum.miramagia.ru

Private messages work a little like email, but are limited to

[...]

registered members of this forum. You may

[...] be able to include BB code, smilies and images [...]

in private messages that you send.

forum.miramagia.com

После того как вы загрузите изображение, вы

[...]

сможете поместить его в своих сообщениях,

[...] используя специальный BB код, который отображается [...]

под изображением при просмотре на полный экран.

forum.miramagia.ru

When you have uploaded a picture, you can place it in your

[...] posts by using the BB code text that is displayed [...]

below the image when you view it at full size.

forum.miramagia.com

Read Квантовая запутанность и коллективное бессознательное. Физика и метафизика вселенной. Новые интерпретации. Online by Михаил Новосилов and Michail Novosilov

Веб-ссылки

Авторское право 2019

Бруно Дель Медико Редактор

Сабаудия (LT) Италия

Связь: [email protected]

Только итальянский, французский или английский, пожалуйста. Другие языки будут игнорироваться.

Безопасный сайт издателя: https://www.qbook.it/ru

Резюме

––––––––

Резюме

Давайте начнем с опыта каждого. Странные совпадения.

Совпадения и синхронность.

Карл Юнг и коллективное бессознательное.

Встреча Юнга и Паули.

Какие доказательства у нас есть? Отрицательный материализм.

Квантовая физика и диатриба Бора-Эйнштейна

Подтверждение запутанности.

Запутанность и коллективное бессознательное.

Наблюдатель определяет поведение.

«Глобальное сознание».

Нормальный и паранормальный.

Экстрасенсорные восприятия в психической вселенной.

Синхронности происходят в нужное время.

Великая синхронность, которую мы испытываем.

Почему «Cenacolo Jung Pauli»?

Веб-ссылки

Давайте начнем с опыта каждого. Странные совпадения.

––––––––

Странные совпадения - это такие общие переживания, что никто не верит, что они могут сомневаться. Карл Густав Юнг говорит об этом на примере:

«Случайно, я обнаружил, что мой трамвайный билет имеет тот же номер билета, что и театр, который я купил сразу после. В тот же вечер я получил телефонный звонок, в котором кто-то упоминает мне тот же номер. Я думаю, что маловероятно, что связь между этими фактами случайна ».

Есть и менее поразительные совпадения, которые, однако, удивляют нас, потому что внутри нас они приобретают смысл почти невозможной связи.

Можно привести бесконечные примеры. «Увидеть» мысленно друга в трудной ситуации, а затем выяснить, что этот человек действительно пережил негативный эпизод. Многие избегают поведения, потому что чувствуют себя некомфортно. Например, они не садятся в общественный транспорт. Позже они узнают, что автомобиль попал в аварию. Некоторые мечтают о забытом друге, потому что он живет в другом городе, и на следующий день они встречают его на улице.

Все мы часто являемся свидетелями или действующими лицами подобных фактов. Вначале мы немного удивлены, но затем решаем, что это так, и мы храним все в каком-то уголке нашего разума.

На самом деле, «совпадение» не всегда приравнивается к инциденту, который произошел случайно. Это подтверждается тем фактом,

почему в его квантовое происхождение верит Роджер Пенроуз — Моноклер

Рубрики : Наука, Переводы, Последние статьи

Есть ли в нашем разуме квантовые структуры, порождающие сознание? Сэр Роджер Пенроуз, один из самых известных ученых мира, верит, что природа сознания имеет квантовое происхождение и объясняет, как, по его мнению, это работает. Разбираемся в концепции Пенроуза вместе с автором Big Think Полом Ратнером.

Человеческое сознание — одна из величайших загадок на Земле и по сей день. Как каждый человек знает, что он это «он»? Наше осознание и восприятие себя идет от разума или формируется ощущениями тела? Что на самом деле происходит, когда человек находится в состоянии «измененного» сознания под воздействием определенных химических веществ или растений? Есть ли сознание у животных? Можно подумать, что наше самосознание как основная тайна человечества, должна находиться на первом плане всех исследований в мире, но у науки пока нет четких ответов на эти вопросы.

Один из подходов к сознанию — рассматривать его как побочный продукт многочисленных вычислений, которые происходят в мозге.

Согласно теории интегрированной информации, созданной нейробиологом Джулио Тонони из Университета Висконсин-Мэдисон, сознательный опыт — это интеграция большого количества информации, которая поступает в мозг, и это «несократимый» опыт. Мозг сплетает сложную информационную сеть из сенсорных и когнитивных сигналов. 

Теория глобального рабочего пространства, разработанная нейробиологом из Института нейронаук в Ла-Хойя (Калифорния) Бернардом Баарсом, предполагает, что сознание — это просто акт передачи информации через мозг из банка памяти.

Но есть те, кто пророчит провал попыткам разгадать природу сознания только с помощью нейробиологии, если не будет задействована квантовая механика. Так, всемирно известный физик-математик Оксфордского университета сэр Роджер Пенроуз, считает, что сознание имеет квантовое происхождение.

Вместе с известным анестезиологом Стюартом Хаммероффом, который преподает в Университете Аризоны, Пенроуз разработал теорию организованной объективной редукции разума. Это довольно необычная теория сама по себе, но отбросить ее легко нельзя, учитывая, что Роджер Пенроуз — один из самых выдающихся людей мира, внесший существенный вклад в космологию и общую теорию относительности. Исследователь также знаменит совместной со Стивенгом Хокингом работой о черных дырах, отмеченной наградами. Физик Ли Смолин однажды сказал про Пенроуза:

«Он — один из очень немногих людей, среди тех, кого я встречал в своей жизни, которого я без оговорок называю гением».

Пенроуз считает, что сознание не является результатом вычислительных операций и их аккумулирования. Это не просто механический побочный продукт, аналогичный тому, который может сделать автоматически компьютер. По мнению ученого, для понимания феномена сознания, необходима революцию в нашем подходе к физическому миру. В частности, Пенроуз считает, что ответ на вопрос о природе сознания может лежать в более глубоком изучении квантовой механики.

В интервью со Стивом Полсоном для Nautilus Пенроуз использует пример из квантовых вычислений, чтобы объяснить, что кубиты информации остаются в нескольких состояниях до тех пор, пока не объединятся в «квантовую когерентность», в которой большое количество частиц действуют вместе как единый квант.

Здесь теория Пенроуза опирается на работу Хамероффа, утверждая, что эта квантовая когерентность имеет место в белковых структурах, называемых «микротрубочками». Они находятся внутри нейронов мозга и могут хранить и обрабатывать информацию и память. Пенроуз и Хамерофф считают, что микротрубочки — это квантовые устройства, которые управляют нашим сознанием.

Эту теорию оценили далеко не все в научном сообществе. Многие критики говорят, что мозг слишком «теплый, влажный и шумный» и не может поддерживать квантовый процесс. А физик Макс Тегмарк даже подсчитал, что мозг не может функционировать так быстро, как это требуется в данном случае. Хокинг тоже не был согласен с этим, предлагая Пенроузу придерживаться своей экспертной области.

И все же, исследование, проведенное японскими учеными в 2013 году, добавило некоторые доказательства теории Пенроуза и Хамероффа, поскольку были обнаружены вибрации в микротрубочках. Затем Пенроуз и Хамерофф предположили, что, сфокусировав стимуляцию мозга на этих вибрациях, можно «принести пользу множеству психических, неврологических и когнитивных состояний».

Тем не менее, эта теория находится скорее в оппозиции в своей сфере, в которой, кстати, в последнее время не было большого прогресса.

В 2017 году сэр Роджер Пенроуз основал Институт Пенроуза, чтобы изучать человеческое сознание с помощью физики и отличать его от любого потенциального искусственного интеллекта.

Ученый объясняет, почему он пришел к представлению о квантовых структурах в мозге, так:

«Хотя сознание модифицировано различными способами, это не результат вычислений. Это что-то другое. Существует множество аспектов в понимании феномена сознания. Люди часто отождествляют сознание с тем, что мы чувствуем: это, может быть как болью, так и оценкой красоты, любви или цвета. То есть, в любом случае, это опыт, который у нас есть. Однако, я хочу сказать, что сознание — это что-то очень и очень конкретное. И если сознание является чем-то конкретным, не ограниченным только лишь «вычислением», тогда возникает вопрос и о других его качествах. Можно ли, например, объяснить, является ли восприятие синего цвета вычислением или чем-то конкретным? Мы можем осознавать разные вещи, не понимая их. Но я утверждаю, что понимание — это то, что явно не является результатом вычислений самих по себе. Это очевидно особенно в том, как мы используем компьютеры. Это сложные вычисления. Но вот понимание, которое у нас есть относительно того, какие вычисления делать и что в итоге означают эти вычисления, — это уже совсем другое. Здесь мы сталкиваемся с отличием чистых вычислений и понимания».


Читайте также
— Иллюзия сознания: что, если наше сознание это фикция, созданная мозгом?
— «Кто мы?»: лекции TED о сознании, мозге, человеке — Проблема сознания в психологии и философии: кто управляет нашими мыслями?
— «Технологически расширенное сознание»: как мы срастили наш разум с девайсами
— «Сознание – лишь радуга над бездной»: как бессознательные процессы формируют нашу личную историю

По материалу Big Think — «Why a ‘genius’ scientist thinks our consciousness originates at the quantum level».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Похожие статьи

Не подражать живым системам / / Независимая газета

Сознание – это превосходство интеллекта человека над всем биологическим в природе

«Компьютеры они заряжают, а лошадке овса подбросить они стесняются...» Фото PhotoXPress.ru

Что такое искусственный интеллект, каждый понимает по-своему. В крайних проявлениях одни почитают его за новую религию, а другие за оксюморон. Достаточно массовым становится представление о том, что искусственный интеллект, подобно мозгу, вырастает на почве нейронных сетей. А знание определений нейросети и количества их типов стало для некоторых «начальников по искусственному интеллекту» маркером при отборе ими персонала и финансировании проектов с тем же названием.

Спокойный анализ мощного хайпа вокруг модной темы указывает на справедливость известной мудрости: новое – это хорошо забытое старое. Для справки: первая лаборатория информатики и искусственного интеллекта была открыта в Массачусетском технологическом институте в 1959 году. А один из ее основателей, Марвин Минский, еще в 1951 году сконструировал первую обучающуюся машину, которая и стала основой для последующих разработок в области искусственных нейронных сетей.

Что же думал о таких сетях сам их создатель? К началу 1970-х годов он пришел к неутешительному выводу о бесперспективности попыток создания искусственного интеллекта путем структурного подобия живым системам.

А перспективы нового направления он связал с разработкой систем рассуждений, основанных на здравом смысле (commonsense reasoning systems). Поэтому неприлично говорить об искусственном интеллекте вне его связи со здравым смыслом. Успехи в практическом воплощении заманчивой идеи, по мнению тех, кто закладывал ее основы, следует ожидать не от компьютерных имитаций различных подобий человека, а от фундаментальных научных работ по моделированию мышления.

Высокий уровень дискуссии о соотношении естественного и искусственного интеллекта в рамках физики, математики, биологии, психологии, социологии и компьютерных наук задали работы британского физика сэра Роджера Пенроуза. Его книга «Новый ум короля», изданная в 1989 году, стала первой серьезной попыткой осмысления принципиальных трудностей на пути создания искусственного интеллекта. Вывод ученого: понимание внешнего мира не может быть получено и записано в виде программного кода ни из какого набора вычислительных инструкций.

Это дало Пенроузу веские основания считать сознательное восприятие существенно «невычислимым» процессом, а действия человека «существенно неалгоритмическим поведением». Так появились первые обоснованные (никем пока не развеянные, но малоизвестные широкой аудитории) сомнения в реализуемости идеи «сильного искусственного интеллекта».

Но зато он всегда – собеседник

Функция сознания, без которого не может существовать интеллект, заключается в придании смысла объектам и процессам реальности, к чему не имеют отношения вычислительные процессы. Важно и то, что сознание носит не только индивидуальный, но прежде всего коллективный характер, а разум отдельных людей выступает элементом «общего разума человечества». Как говорил выдающийся культуролог Юрий Лотман, «интеллект – всегда собеседник».

В совместных работах одного из основоположников психологии Карла Юнга и выдающегося физика Вольфганга Паули показана связь мышления и сознания. Их вывод: чем выше уровень «коллективности» мышления и взаимопонимания участников общения, тем глубже оно уходит в архетипы их подсознания. Бессознательное выступает при этом как потенциально сознательное, постигаемое мышлением и реализуемое в поведении.

А как обстоят с этим дела у компьютера? В его памяти много места для информации, но нет места для подсознания и порождаемого им сознания. Даже если это будет компьютер из «мяса». Так что движение в направлении искусственного интеллекта следует связывать не с попытками моделирования разума отдельного человека (с «эскадроном его мыслей шальных»), а с феноменом интеллекта как явления коллективного, связанного со смыслами.

Компьютерные модели – это схемы для вычислений, к смыслам они абсолютно безразличны. Верны они или неверны – определяет в конечном счете сознание, а не более «умная» компьютерная модель. Это к вопросу о том, что очень часто аргументация истинности сенсационных высказываний вплоть до доказательств существования Бога сопровождается указанием на то, что «так посчитал компьютер». С намеком на его незаинтересованность. При этом, однако, умалчивается, что компьютер не имеет отношения не только к интересу, но также к смыслу и истине.

Сознание – это основа интеллектуального превосходства человека над всем биологическим в природе. Именно сознание дало человеку преимущество в ходе естественного отбора. Оно заключается в способности «видеть» непреложную истину (Р. Пенроуз). Передача такой функции машине, созданной человеком и далекой от совершенства, означает отказ человека от своего естества, превращения самого себя в «среду обитания» для ее вычислений.

Представить подобное невозможно, как и захват машинами власти над человеком без его добровольного согласия. Так что подобную страшилку можно отодвинуть в сторону на неопределенное время. Остается, конечно, проблема защиты от угроз, которые могут нести человеку самообучающиеся программы и самопрограммируемые устройства. Но это тема отдельного профессионального разговора в терминах техники повышенной опасности, информированного согласия пользователей и нормирования возникающих рисков.

Не мозг управляет языком, а язык – мозгом

В чем разница между логикой человеческой и компьютерной? Для мышления человека основополагающими являются постановка и поиск ответа на вопрос «зачем?».

А физические науки и технологии, на которых основаны компьютеры, ограничиваются вопросами «почему?» и «как?». Наделенный сознанием разум не работает, как компьютер, хотя многие составляющие умственной деятельности могут быть описаны алгоритмами. Но к ним не сводятся.

Мышление невозможно без языка и существует только в языке. Один из основателей Microsoft Пол Аллен открыл в 2003 году в Сиэтле Институт мозга для понимания феномена мышления. Учеными этого института был получен потрясающий результат: в геноме человека каждые 8 из 10 генов работают для мозга. Стало понятно, что эволюция человека направлена прежде всего на развитие мозга. И главное, что отличает человека от животных, – это язык.

В ходе исследований проверялась гипотеза о наличии у человека гена способности к языку. Исследования сопровождались множеством сенсаций об открытии «гена памяти», «гена глупости», «гена чтения», «гена пения» и т.п. Но эти «сенсации» оказались несостоятельными, так как были результатом неправильной интерпретации открытий.

Марвин Минский, один из основателей первой
лаборатории информатики и искусственного
интеллекта, открытой в Массачусетском
технологическом институте. Фото с сайта
Массачусетского технологического института
Польза проведенных работ выразилась в другом. Стало ясно, что способности к мышлению и закономерности мышления следует искать не в самом мозге, а в том, что его формирует: свойствах внешней среды и каналах, через которые осуществляется ее формирующее влияние на работу мозга. Таким каналом влияния и средством взаимодействия разума человека с окружающим миром является язык. С помощью языка формируется миропонимание человека и происходит его адаптация к реальности.

Это позволило американскому нейроантропологу Терренсу Дикону сформулировать важнейшее научное положение: «Не язык приспособился к мозгу, а, напротив, мозг приспособился к языку». Так что не мозг управляет языком, а язык – мозгом. И думает не мозг, а обладающий сознанием человек с помощью мозга. Поэтому искать законы мышления следует не в строении мозга и физиологических процессах, а в сознании человека, способном наделять реальность смыслами. И в языке, который служит средством выражения и передачи смыслов в коммуникациях людей.

Вычислению не заменить мышления

Компьютерщики могут возразить: ну и что? Роль языка известна, язык уже считается важнейшим компонентом компьютерной техники. Номинально это так, а по существу совсем не так. Язык компьютера – не тот язык, на котором мы общаемся в жизни. Компьютеры являются, по определению американского философа Джона Сёрла, устройствами, которые манипулируют символами. Эти символы носят чисто формальный характер и не связаны с каким бы то ни было смыслом. Наличия компьютерной программы совершенно недостаточно для того, чтобы можно было говорить о наличии в ней знания и самостоятельных познавательных способностей. Всего того, что содержится в естественном языке.

Безразличие операторов компьютерных вычислений к контекстам и смыслам естественного языка исключает их отождествление с интеллектом. К тому же в обычных коммуникациях большое значение имеет нечто, позволяющее нам понимать друг с друга с полуслова. Обычно не слова и не текст, а смысл и контекст выступают основой взаимопонимания участников общения.

Смыслы текстами не создаются, а лишь выражаются и передаются. Такую обходящуюся без лишних слов способность взаимопонимания людей английский физик и социолог Майкл Полани назвал личностным знанием. Компьютеры им не обладают. Не умеют они и самостоятельно превращать терабайты информации в знание на основе здравого смысла, а также образовывать личностное знание.

У компьютеров много проблем и мало перспектив по части «мыслить», «осознавать» и «понимать». Да и со «знать» тоже далеко не все в порядке из-за отсутствия у машин разума, если под разумом понимать способность видеть связь общего с частным (Иммануил Кант). Такая способность выходит за рамки статистических и комбинаторных задач, решаемых компьютерами.

Хороший помощник человеку

Как же относиться к тому, что именуется искусственным интеллектом? По факту под этим «зонтичным брендом» понимаются и развиваются сегодня прежде всего технологии автоматизации технических систем (беспилотники и далее по списку), замены рутинных умственных операций компьютерными программами: ведение счетов, карточные системы, контроль графиков и трафиков, автоматическая рассылка писем и т.п.

Применение искусственного интеллекта в экспертной области сосредоточено на распознавании объектов и реагировании на изменения их состояний по некоторым шаблонам. Подобные технологии могут оказывать информационную поддержку экспертам и управленцам, но не заменять их.

Те, кто непосредственно связан с предметными практиками, не спешат называть подобные программы и оснащенные ими устройства искусственным интеллектом, предпочитая более скромный термин «высокоавтоматизированные системы». А термином «искусственный интеллект» чаще пользуются «институты развития» и бенефициары программ «цифровизации» для обоснования затрат на проекты по соответствующей графе бюджета.

Научно-техническая политика в области искусственного интеллекта фиксирует сложившуюся реальность и выделяет в ней два направления: 1) практически полезные программно-аппаратные комплексы замещения рутинных умственных операций; 2) «сильный искусственный интеллект» как отдаленную мечту, к достижению которой необходимо готовиться уже сейчас.

Технологии, которые называют высокоавтоматизированными системами, полезны, важны и нужны. С этим направлением все более-менее ясно. Только успехи в этом направлении не должны порождать необоснованных ожиданий того, что скоро «все будут делать роботы». До этого еще достаточно далеко.

По поводу экспертных систем, основанных на прогнозной аналитике, нужно говорить гораздо осторожнее. Представления о том, что скоро руководители будут «царствовать, лежа на боку», а думать за них будет искусственный интеллект, далеки от реальности.

Определяйте значение слов…

Успехи цифрового развития определяются сегодня не только и не столько теми, кто разрабатывает компьютерные программы, сколько теми, кто ставит задачи и формулирует их на языке, понятном алгоритмистам и программистам. Так, переход на «умные» контракты осуществим прежде всего за счет компетентности юристов с высоким естественным интеллектом, которые могут формализовать задачу с помощью юридически строгих определений и задать правила их алгоритмической обработки.

Новые информационные технологии не только помогают интеллекту естественному, но и диктуют ему свои условия. Компетенция управленца расширяется сегодня от обычного знания своей предметной области до умения формализации и алгоритмизации описания объектов и процессов управления.

Девиз цифровой экономики: от данных – к действиям. Это значит, что данные, перерабатываемые компьютерными программами, превращаются в действия или побуждают к действиям. А это уже не литературное упражнение, где чем «красивше» звучит – тем лучше. Здесь за неправильные, непонятные, не к месту и не ко времени примененные слова отвечать приходится. Цифровизация понуждает ставить фильтры от потока сознания, а многозначные понятия естественного языка (хотя иных-то в нем и не содержится) переводить в операциональные определения.

Термин «операциональные определения» ввел известный статистик, ученый и консультант по теории управления качеством Эдвардс Деминг. Для раскрытия его смысла он приводил пример: «Каждый считает, что знает, что такое загрязнение, до тех пор, пока не попытается объяснить это кому-то еще». И указывал на причину трудностей в управлении качеством: «Ничем в промышленности не пренебрегают так, как операциональными определениями». Чем нарушают заповедь Рене Декарта: «Определяйте значение слов, и вы избавите мир от половины его заблуждений».

На правоту Декарта и Деминга указывают сегодня практические трудности реализации проекта «Индустрия 4.0», где все отчетливее проявляется смысловая несовместимость компьютерных программ управления производством, поставляемых мировыми лидерами компьютерной индустрии. Проблема давно известна специалистам под названием «семантической интероперабельности».

Универсального и эффективного решения смысловой совместимости информационных систем пока не найдено. А попытки замолчать существование проблемы при разработке новых «прорывных проектов» поздно и рано приводят к известному результату: шила в мешке не утаишь. Так что с амбициозными ожиданиями потрясающих эффектов от интеграции разнородных «умных» программ в экосистему «Индустрии 4.0» приходится повременить.

Не ищите смысла там , где его нет

Коммуникации в киберфизической реальности – это разговор ее участников на двух языках: традиционном естественном языке передачи смыслов людьми и компьютерном языке производства вычислительных операций с оцифрованными данными. Научить компьютер естественному языку принципиально невозможно. У него нет сознания и способности к пониманию смысла слов. Можно возразить и привести в пример голосовые сервисы. Но не нужно путать осмысленную речь с ее имитацией. Попугаи тоже обучаемы произнесению слов, однако интеллектуальными существами их никто не называет.

Здесь уместно еще раз подчеркнуть, что значительная часть сознательного мышления имеет невербальный (не передаваемый словами) характер. А неалгоритмическая составляющая играет в мышлении существенную роль. Очень точно по этому поводу два века тому назад высказался немецкий философ Артур Шопенгауэр: «Мысли умирают в момент, когда воплощаются в слова».

Увидев «Мыслителя», Роден бы сразу потерял
свои мысли.
Иллюстрация Depositphotos/PhotoXPress.ru
Идею Шопенгауэра доходчиво выразил поэт-фронтовик Семен Кирсанов: «Я ставлю сущность выше слов, но верьте мне на слово: смысл не в буквальном смысле слов, а в превращеньях слова».

О чем это? О том, что слово имеет смысл лишь в определенном контексте, в системе отношений с другими словами, в процессе мышления и коммуникаций человека. О том, что отношения между словами выражают причинно-следственные связи, существующие в реальности. А понимание причинно-следственных связей является важным аспектом того, что называется здравым смыслом.

Это как раз та область, в которой системы искусственного интеллекта, по выражению доцента Колумбийского университета Элиаса Барейнбойма, сегодня «невежественны». Системы работы с цифровыми данными, и компьютерные программы не станут «умнее», пока не будут следовать логике причинно-следственных связей.

Причинно-следственные связи являются производной естественного интеллекта как активного участника производства и применения в процессах коммуникаций знания, выражаемого в языке. С включением в процессы коммуникаций информационных технологий образовались сложно организованные человеко-машинные системы. Интернет – пример глобальной суперсистемы, выступающей интегратором локальных и функциональных систем.

Искусственный интеллект не существует сам по себе как нечто автономное, а является компонентом глобального коллективного интеллекта по производству и применению данных. Откуда берутся данные в таких системах? Они производятся и применяются в конечном итоге людьми, участвующими в коммуникациях. Даже в случае с интернетом вещей решение о целях сбора и применения данных обдумывается не приборами, а людьми.

Он живет внутри коллективного

Коллективный интеллект образует самоорганизующуюся знаковую систему, где человек выступает не отстраненным созерцателем, а конструктивным и активным участником познавательной деятельности. Именно им порождается сеть динамических знаков в семантической сети, которую образуют коммуницирующие между собой участники. Компьютеры включены в эти коммуникации, трансформируют мышление и поведение людей как производителей и потребителей знаков. Знаки отображают и заменяют физическую реальность, образуя влияющие на людей знаковые системы.

Теорией знаковых систем занимается семиотика. У ее основ стоял Чарльз Пирс (не оцененный по достоинству своими современниками и открываемый сегодня заново нашими современниками). Эта наука нацелена на преодоление разрыва между гуманитарной культурой и культурой естественно-научной, между мышлением и реальностью. Пирс рассматривает жизнь знаков как процесс, в котором знаки, подобно вирусу, самоорганизуются и размножаются через свои знаки, воплощаются людьми в чувства, мысли и воображение, а также связывают с другими людьми посредством языка.

Не правда ли, узнаваемая картина происходящего в различных информационных сетях? Сразу на ум приходит вирусная реклама, распространяемая «интеллектуальными роботами». Вспоминаются случаи психического заражения и массового поражения ложными данными, нарастают трудности отличия «ньюз» от «фейк-ньюз» и далее по списку. Знаки реальности все чаще отрываются от самой реальности и начинают действовать подобно пушке, оторвавшейся от лафета. Такая стихийно складывающаяся в знаковой форме новая реальность при совместном участии людей и машин становится гораздо опаснее, чем гипотетическое восстание машин.

Под влиянием процессов в киберфизической реальности происходят изменения в сознании и мышлении ее участников. Примитивность языка, диктуемого не простотой мыслительных способностей машин, а массовостью коммуникаторов под условным названием «блогер Катя», формирует клиповое мышление, под которое пишутся компьютерные программы. Есть опасность того, что, по мере того как искусственный интеллект будет возвышаться, естественный интеллект (в своей массе) будет опускаться. Зачем тогда прогнозная аналитика про будущее, когда массовый спрос будет формироваться рефлексами про настоящее? А про будущее – так это в социальные сети с гадалками. Главное, чтобы там блокчейн был для фиксации фактов оплаты и оказания обещанных мистических услуг.

Новый язык для киберфизической реальности

Успехи в движении к искусственному интеллекту напрямую связаны с успехами в формировании языка человеко-машинных коммуникаций. Однако современные информационные системы пользуются инструментами времен «доисторического материализма»: классификаторами, словарями, тезаурусами и т.п. Их стали даже величаво называть онтологиями. Но на такой основе невозможно создание «умных» агентов и «размышляющего» искусственного интеллекта. Причина в том, что понятия словарей (семантика), не объединяемые причинно-следственными связями (синтаксис), не позволяют строить из них комбинации, несущие смысл (прагматика).

Возможно ли создание нового языка для цифровой реальности? Полагаю, что эта актуальная задача хотя и суперсложна, но разрешима. Следует только подчеркнуть, что для ее решения нужна не традиционная лингвистика, а относительно новая наука семиотика.

Требования семиотики к знаковым системам – единство семантики, синтаксиса и прагматики. Примером подобной знаковой системы может служить Периодическая таблица Менделеева, своего рода метаязык химического знания. Его семантику составляют названия (знаки) химических элементов, синтаксис образован таблицей с установленным порядком размещения в ней элементов, а прагматика реализуется в виде структурных формул для сложных соединений.

Подобный язык понятен человеку, а также легко переводим в алгоритмы для компьютерных вычислений. Это возможно потому, что порядок размещения смысловых сущностей и взаимосвязей между ними в строгой форме выражает причинно-следственные связи и «химические смыслы» жизни объектов «химической реальности». В основу упорядочения понятийного базиса химии положен математический формализм в виде матрицы с четко определенным количественным (атомный вес) параметром порядка.

Сегодня необходимость в подобных математических формализмах возникла для киберфизической реальности. Речь идет о метаязыке, переводящем смыслы, выраженные на естественном языке, в их формализованные описания для составления алгоритмов компьютерных программ. Требуемый метаязык – это новый способ организации мышления, основанной на универсалиях математики по примеру языков современной химии и физики.

Но математику, как писал Герман Вейль, «невозможно применять, пока слова затемняют реальность». В этой связи необходимо отметить, что математика двинулась к формализации описаний реальности в рамках теории категорий. Символично и название недавно изданной в России книги выдающегося математика Юрия Манина «Математика как метафора», чем подчеркнуто стремление к связи с естественным языком. Однако требуется и встречная «математизация мышления» со стороны тех, кто занимается формализацией описаний и алгоритмизацией задач для информационных систем.

Становится очевидным, что конструктивного взаимопонимания человеческой составляющей с компьютерными системами на естественном языке не выстроить. Это подчиненному начальник может заявить: «Да что я тебе тут объясняю, ты и сам лучше меня должен все это понимать!» А компьютеру, который понимает только «да» и «нет», так не скажешь. Еще и нервы у него железные. Ситуация требует от руководителей организаций и идеологов их цифровой трансформации понимания сути компьютерных программ и поиска с ними общего языка, избавленного от размытости, свойственной обычному общению между людьми.

В сухом остатке

Здесь и являет себя в полный рост ключевая проблема цифрового развития: отсутствие конструктивного языка с операциональными понятиями и причинно-следственными связями между ними. Языка, который был бы пригоден для решения широкого круга задач: от отбора и управления данными до прогнозной аналитики. В случае с компьютером, как и с мозгом, необходим наставляющий и обучающий его язык. Язык математически организованной работы со смыслами, а не только с лишенными смысла символами. Создание такого языка – предмет фундаментальной науки, а не суммирования технологических разработок и «договорняка» по словарям.

Сегодня можно констатировать факт наличия коллективного интеллекта человечества на основе глобальной информационной сети. По рациональным соображениям целесообразно развивать то, что уже реально сложилось. Уникальные свойства компьютера как средства манипулирования символами превосходит возможности человеческого мозга по формально-процедурным параметрам исполнения алгоритмов. Человеческий же интеллект имеет непревзойденные способности по выявлению смысловых проблем и решению с высокой эффективностью уникальных задач в условиях неопределенности. Поэтому актуальным и осуществимым видится достижение синергетического эффекта от взаимодействия этих двух начал и практическая реализация перефразируемого древнего афоризма: «Человеку – человеково, компьютеру – компьютерово».

Слово «искусственный» обращает нас к творчеству, созданию того, чего нет в естественном состоянии. Творчество является одним из начал культуры, включающей также науку и технику. Компьютер и программы – дело техническое. Это тиражирование и массовое применение творческого результата. А перевод результатов творчества в технологии осуществляется наукой, которая дает понимание и обоснование технических решений.

Творчество – незаменимое качество человека. Это и есть то самое «человеково». Искусственный интеллект на это претендовать не может и не должен. Чем больше решаемых людьми задач будет замещено компьютерами, тем больше возможностей остается для проявления человеком творческих способностей. Так что роль человека как творческого начала с развитием искусственного интеллекта не снижается, а увеличивается.

Техника – производная от творчества и науки. Однако сегодня техника и технократия доминируют над наукой и утилизируют творчество. Но как раз теоретического обоснования и научного обеспечения сегодня явно не хватает для решения назревших проблем информационных технологий. Преувеличение возможности искусственного интеллекта из той же серии технократического давления и интересов бизнеса продвинуть на рынок то, что до конца не осмыслено, а последствия не просчитаны. При этом актуальные проблемы информационно-технологического развития загоняются вглубь, порождая вызовы, на которые нет пока ответа.

Общий вывод: искусственный интеллект – не набор технологий. Это долгосрочная масштабная программа, требующая объединения всех уровней и направлений познания и практики: от философии – до техники; от квантовой физики – до психологии. Технологии в этом комплексе работ – самое простое. Как высказался по этому поводу идеолог четвертой парадигмы познания в цифровую эпоху Джим Грей: «Да будут все ваши проблемы техническими!»

Можно ли объяснить сознание с помощью квантовой физики? Мое исследование приближает нас к поиску

Один из самых важных открытых вопросов в науке - как устроено наше сознание. В 1990-х годах, задолго до получения Нобелевской премии по физике 2020 года за предсказание черных дыр, физик Роджер Пенроуз объединился с анестезиологом Стюартом Хамероффом, чтобы предложить амбициозный ответ.

Они утверждали, что нейронная система мозга образует сложную сеть и что создаваемое ею сознание должно подчиняться правилам квантовой механики - теории, которая определяет, как движутся крошечные частицы, такие как электроны.Они утверждают, что это могло объяснить загадочную сложность человеческого сознания.

Пенроуз и Хамерофф были встречены недоверчиво. Законы квантовой механики обычно применяются только при очень низких температурах. Квантовые компьютеры, например, в настоящее время работают при температуре около -272 ° C. При более высоких температурах берет верх классическая механика. Поскольку наше тело работает при комнатной температуре, можно ожидать, что оно подчиняется классическим законам физики. По этой причине многие ученые категорически отвергли теорию квантового сознания, хотя другие убеждены, что ее сторонники.

Вместо того, чтобы вступать в эту дискуссию, я решил объединить усилия с коллегами из Китая во главе с профессором Сянь-Минь Цзинь из Шанхайского университета Цзяотун, чтобы проверить некоторые принципы, лежащие в основе квантовой теории сознания.

В нашей новой статье мы исследовали, как квантовые частицы могут двигаться в сложной структуре, такой как мозг, но в лабораторных условиях. Если наши открытия однажды можно будет сравнить с измерением активности мозга, мы сможем приблизиться на один шаг к подтверждению или опровержению противоречивой теории Пенроуза и Хамероффа.

Мозги и фракталы

Наш мозг состоит из клеток, называемых нейронами, и считается, что их совместная деятельность порождает сознание. Каждый нейрон содержит микротрубочки, которые транспортируют вещества к разным частям клетки. Теория квантового сознания Пенроуза-Хамероффа утверждает, что микротрубочки структурированы по фрактальному шаблону, который позволяет происходить квантовым процессам.

Фракталы - это структуры, которые не являются ни двухмерными, ни трехмерными, а представляют собой некую промежуточную дробную величину.В математике фракталы возникают как красивые узоры, которые бесконечно повторяются, порождая то, что кажется невозможным: структуру с конечной площадью, но бесконечным периметром.


Прочитайте больше: Объяснитель: что такое фракталы?


Это может показаться невозможным для визуализации, но фракталы на самом деле часто встречаются в природе. Если вы внимательно посмотрите на соцветия цветной капусты или ветви папоротника, вы увидите, что они оба состоят из одной и той же основной формы, повторяющейся снова и снова, но в меньших и меньших масштабах.Это ключевая характеристика фракталов.

То же самое происходит, если вы заглядываете внутрь своего тела: например, структура ваших легких фрактальна, как и кровеносные сосуды в вашей системе кровообращения. Фракталы также присутствуют в очаровательных повторяющихся картинах М.С. Эшера и Джексона Поллока, и они десятилетиями использовались в технологиях, например, в конструкции антенн. Все это примеры классических фракталов - фракталов, подчиняющихся законам классической физики, а не квантовой физики.

Это расширение предела круга III Эшера демонстрирует его фрактальную, повторяющуюся природу. Владимир-Булатов / Deviantart, CC BY-NC-SA

Легко понять, почему фракталы использовались для объяснения сложности человеческого сознания. Поскольку они бесконечно сложны, что позволяет сложным образцам возникать из простых повторяющихся паттернов, они могут быть структурами, поддерживающими таинственные глубины нашего разума.

Но если это так, то это могло происходить только на квантовом уровне, когда крошечные частицы движутся во фрактальных структурах внутри нейронов мозга.Вот почему предложение Пенроуза и Хамероффа называется теорией «квантового сознания».

Квантовое сознание

Мы еще не можем измерить поведение квантовых фракталов в мозгу - если они вообще существуют. Но передовые технологии означают, что теперь мы можем измерять квантовые фракталы в лаборатории. В недавнем исследовании с использованием сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) мы с моими коллегами из Утрехта аккуратно расположили электроны во фрактальном узоре, создав квантовый фрактал.

Когда мы затем измерили волновую функцию электронов, которая описывает их квантовое состояние, мы обнаружили, что они тоже жили во фрактальной размерности, продиктованной созданным нами физическим паттерном. В данном случае паттерн, который мы использовали в квантовой шкале, был треугольником Серпинского, который представляет собой форму, которая находится где-то между одномерным и двухмерным.

Это было захватывающее открытие, но методы СТМ не могут исследовать, как движутся квантовые частицы, что может больше рассказать нам о том, как квантовые процессы могут происходить в мозге.Итак, в нашем последнем исследовании мы с моими коллегами из Шанхайского университета Цзяотун пошли еще дальше. Используя современные эксперименты по фотонике, мы смогли выявить квантовое движение, происходящее внутри фракталов, с беспрецедентной детализацией.

Мы достигли этого, введя фотоны (частицы света) в искусственный чип, который был тщательно сконструирован в крошечный треугольник Серпинского. Мы впрыснули фотоны в вершину треугольника и наблюдали, как они распространяются по его фрактальной структуре в процессе, называемом квантовым переносом.Затем мы повторили этот эксперимент с двумя разными фрактальными структурами, каждая из которых имеет форму квадрата, а не треугольника. И в каждой из этих структур мы провели сотни экспериментов.

Мы также провели эксперименты с квадратным фракталом, называемым ковром Серпинского. Йоханнес Рассел / Викимедиа

Наши наблюдения в ходе этих экспериментов показывают, что квантовые фракталы на самом деле ведут себя иначе, чем классические. В частности, мы обнаружили, что распространение света по фракталу определяется другими законами в квантовом случае по сравнению с классическим случаем.

Это новое знание квантовых фракталов может дать ученым основу для экспериментальной проверки теории квантового сознания. Если в один прекрасный день из человеческого мозга будут взяты квантовые измерения, их можно будет сравнить с нашими результатами, чтобы определенно решить, является ли сознание классическим или квантовым явлением.

Наша работа также может иметь большое значение для разных областей науки. Изучая квантовый перенос в наших искусственно созданных фрактальных структурах, мы, возможно, сделали первые крошечные шаги к объединению физики, математики и биологии, что могло бы значительно обогатить наше понимание мира вокруг нас, а также мира, который существует в наших головах. .

Может ли квантовая физика объяснить сознание? Один ученый думает, что это может быть

Стюарт Хамерофф - озорная фигура - невысокая, круглая, с седыми волосами и широким гномическим лицом. Его голос похож на дым - глубокий и грубый, грохочущий тяжестью его 70 лет. Более двух десятилетий он руководит научной конференцией по исследованию сознания. Он появляется каждый день в мятых джинсах и рубашках с короткими рукавами. Эффект случайный, граничащий с неряшливостью. Но вблизи он главный, и своим критикам он производит впечатление драчливого.

Его может не волновать то, как он одет. Он очень заботится о том, как обращаются к нему и его теориям.

Хамерофф наиболее известен как своего рода овод в области нейробиологии и философии. Он появился в 1994 году из без окон в больнице в Аризоне, где он до сих пор работает анестезиологом, чтобы выдвинуть то, что в то время казалось наиболее диковинными идеями о человеческом мозге.

Большинство нейробиологов говорят, что мысли рождаются из клеток мозга, называемых нейронами.Хамерофф предполагает, что наиболее значимое действие происходит на невероятно маленьком квантовом уровне, где субатомные частицы, такие как фотоны и электроны, демонстрируют странное поведение. Он считает, что квантовая физика движет сознанием.

Если бы Хамерофф сам предложил эти идеи, его могли бы проигнорировать, но его соавтором был сэр Роджер Пенроуз, уважаемая фигура в математической физике. Их теория, получившая название «организованное объективное сокращение» или Orch-OR, предполагает, что в основе нашего сознательного мышления лежат структуры, называемые микротрубочками, которые транспортируют материал внутри клеток.

Но модель Пенроуза-Хамероффа того, что вы бы назвали квантовым сознанием, оказалась бесполезной с научной точки зрения. Ведущие эксперты категорически отвергли новую модель. Критика гласила, что квантовые эффекты, как известно, трудно поддерживать в лаборатории, требуя ультрахолодных температур и экранирования для защиты даже от самых умеренных помех. Критики говорили, что живые существа просто слишком «теплые, влажные и шумные», чтобы позволить значительным квантовым эффектам сохраняться. Более того, утверждали нейробиологи, модель Пенроуза-Хамероффа не предлагает проверяемых гипотез.

Физик-математик сэр Роджер Пенроуз выступает на конференции "Наука о сознании" 2017 года. (Кредит: Брэд Бур)

Пара недвусмысленно не согласилась и за эти годы выпустила все больше бумаг. Но в то время как репутация Пенроуза слишком высока, чтобы ее разрушить, Хамерофф, казалось, нашел самую прочную опору в поп-культуре. Он заручился поддержкой Дипака Чопры, автора и гуру нью-эйдж теорий квантового сознания. Он также был показан в фильме What the Bleep Do We Know?

По пути в 2006 году Хамерофф выступил с докладом, в котором были изложены его отношения с научным сообществом. На конференции под названием «Beyond Belief», которая была заполнена ведущими светилами из многих дисциплин, он представил свои теории обо всем, от сознания до основанной на квантовой механике «духовности». В конце выступления выдающийся физик Лоуренс Краусс выступил со своего места в аудитории. «С точки зрения физики, - сказал он, - все, что вы сказали, - ерунда».

Многие считают Хамероффа бессмысленным существом из истории Льюиса Кэрролла, кричащим из-под поганки, что мы все неправильно поняли, что некая квантовая магия поддерживает работу нашего мозга.

Но всего четыре года спустя началась смена. В 2010 году Хамероффа пригласили выступить на менее публичной встрече в кампусе Google в Маунтин-Вью, Калифорния. Его презентация предполагала, что он мог иметь более твердое представление о реальности, чем некоторые думали.

Хамерофф и несколько других ученых были приглашены Хартмутом Невеном, исследователем Google в области технологий визуального поиска. К тому времени ученые уже пытались использовать законы квантовой физики для создания более компактных и умных компьютеров.И биологи начали подозревать, что квантовая физика может иметь важное значение для таких процессов, как фотосинтез и миграция, с использованием магнитного поля Земли. Невен говорит, что он интересовался исследованием Хамероффа, потому что понимание эффективности мозга может принести Google огромную экономию средств.

«Я думаю, это довольно примечательно, что человеческий мозг способен совершать свои огромные подвиги, употребляя всего лишь ложку сахара в день», - говорит Невен.

Во время путешествия Хамероффа по пустынным полям научных насмешек произошла забавная вещь: появились данные.

Данных недостаточно для подтверждения Orch-OR, но новые результаты позволяют предположить, что некоторые утверждения Хамероффа более правдоподобны, чем предполагалось ранее. Более того, микротрубочки - крошечные структуры, которые, как считает Хамерофф, обеспечивают квантовые операции в мозгу, - внезапно стали горячей темой. И два исследователя обнаруживают, что старый анестезиолог может быть прав: квантовая физика может иметь жизненно важное значение для нашего сознания, познания и даже памяти.


Подробнее: Теория биоцентрической вселенной: жизнь создает время, пространство и сам космос


Сложная проблема

Несмотря на неоднозначное положение Хамероффа в научном сообществе, конференции, которые он проводит, остаются хорошим подарком для исследователей нейробиологии и философы.На своей первой конференции по сознанию в Тусоне, штат Аризона, в 1994 году молодой философ по имени Дэвид Чалмерс - австралиец в кожаной куртке, увенчанный длинными косматыми волосами фаната хэви-метала - произвел фурор новой интерпретацией древнего вопроса. .

Чалмерс утверждал, что некоторые проблемы, связанные с когнитивными исследованиями, относительно «легко» решить. Большая часть обработки информации, например, вождение автомобиля, - это просто вычисления. А для этого достаточно возбуждающих нейронов. «Трудная проблема», - говорит он, - это существование самого сознания.Та же самая проводка в нашем мозгу позволяет нам наслаждаться едой яблока, а также позволяет нам представить, что мы едим одно яблоко, когда настоящего яблока нет поблизости. Наука не может точно объяснить, как это сделать. Теорий уже появилось в изобилии, и исследователи, такие как нейробиолог Кристоф Кох в партнерстве с Фрэнсисом Криком, одним из открывателей молекулы ДНК, искали то, что он назвал нейронными коррелятами сознания.

Но там, где большинство придерживалось ортодоксальных представлений о физике и нейробиологии, Хамерофф начал рекламировать свои более необычные идеи.

Во время конференции по науке о сознании в Тусоне в 2016 году к Хамероффу относились с уважением, оказанным организаторам конференции, а также время от времени он был предметом шуток. В аудитории можно было услышать громкие стоны, например, когда Хамерофф взял микрофон и рассказал все, что только что было представлено, своей собственной теории.

Но за обедом, в особенно жаркий день в середине конференции, Хамерофф искал место в тени и утверждал, что он просто дает столько, сколько может: его критики могут выражать свои суждения в академических тонкостях, говорит он, но по существу они говорят, что он зря потратил свою карьеру в ошибочной попытке направить неврологию в сторону спекуляций и квантового ухаживания.

«Роджер все еще на борту, - говорит он о Пенроузе. «Честно говоря, мы чувствуем, что едем высоко».

Пенроуз по-прежнему привержен тому, что пара совместно издала на протяжении многих лет - теоретической науке. Они отличаются вне страницы. Пенроуз в основном хранил молчание о философских последствиях их теории. Хамерофф свободно размышлял о том, что все это значит. Например, он утверждал, что околосмертные переживания могут отражать нечто реальное: потенциально недолговечную квантовую загробную жизнь.

Таким образом, задача состоит в том, чтобы отбросить предположения Хамероффа и вместо этого взглянуть на то, что они опубликовали с Пенроузом, и на то, как эта странная пара вообще стала партнерами.

Биография Хамероффа и, по крайней мере, некоторые из его утверждений имеют более глубокие научные корни, чем обычно допускают его критики.

Карнавал Сын Баркера

Хамерофф родился в 1947 году в Буффало, штат Нью-Йорк. Его отец, Гарри, выступал как карнавальный зазывал и как комик в театре бурлеска и водевилях.Его дед Авраам оказал на него огромное влияние. Он покупал молодому Стюарту книги по науке и рассказывал ему об Эйнштейне. «Он был своего рода интеллектуальным дилетантом», - говорит Хамерофф. «Он много о многом знал».

Когда пришло время получать высшее образование, Хамерофф уже глубоко интересовался «проблемой разума и тела» - по сути, «трудной проблемой» Чалмерса еще до того, как он ввел термин.

Хамерофф выбрал медицинский вуз, но найти специальность ускользнул от него. Неврология? Психиатрия? Во время стажировки в Медицинском центре Тусона председатель отделения анестезиологии сказал ему, что анестезиология является ключом к пониманию сознания.Итак, Хамерофф провел расследование, и его карьера в анестезиологии быстро сложилась.

Хамерофф говорит, что у пациента под наркозом наблюдается относительно нормальная функция мозга, за исключением одного: сознания. Нейроны продолжают активироваться, и даже сигналы боли распространяются по их обычным маршрутам. Но эта боль никогда не ощущается, никогда не испытывается. Наука анестезии находится в самом центре сложной проблемы - позволяя «легким» вычислительным процессам продолжаться, выборочно устраняя субъективные переживания.Но никто не знает, как это сделать.

В начале своей карьеры Хамерофф подозревал, что микротрубочки могут дать ответ. Микротрубочки были открыты случайно в 1960-х годах. В последующие десятилетия они оказались одними из самых универсальных биологических структур в природе. Тубулин, гибкий белок, собирается в длинную цепь, образуя микротрубочки. Эти трубки шириной 25 нанометров - в тысячи раз меньше красных кровяных телец - находятся в каждой клетке растений и животных.

Эти полые цилиндрические структуры состоят из двух типов белка тубулина - альфа и бета - которые соединяются в единое целое.Эти единицы собираются в цепочки, образуя микротрубочки. Находящиеся в каждой клетке растений и животных, микротрубочки служат множеству целей, от опорных структур до конвейерных лент и, возможно, даже центра сознания. (Кредит: Элисон Макки / Discover)

Микротрубочки действуют как решающий цитоскелет, поддерживая структуру живых клеток; как конвейерные ленты, перемещающие химические компоненты из одной ячейки в другую; и как сами движущиеся, принимая различные образования и делясь хромосомами.Во время деления клетки микротрубочки перемещают хромосомы от одного конца клетки к другому, а затем размещают хромосомы в новых дочерних клетках. Микротрубочки вступают в игру даже за пределами клеток, превращаясь в реснички и жгутики, которые обеспечивают движение клеток. Это делает эти структуры чем-то вроде Трансформаторов биологии.

Специальный флуоресцентный микроскоп выявляет структуры цитоскелета, которые помогают придавать форму и механическую поддержку клеткам. Этот цитоскелет в значительной степени состоит из белков тубулина, которые образуют филаменты микротрубочек.(Кредит: Гопал Мурти / Источник в науке)

Хамерофф пришел к выводу, что микротрубочки играют определяющую роль в эффектах анестезии - в сознании. В качестве доказательства он указывает на одноклеточный парамеций. «У парамеция нет центральной нервной системы», - говорит он. «Нет мозга, нет нейронов, но он плавает, находит пищу, находит себе пару и избегает опасности. Кажется, что он делает выбор и определенно обрабатывает информацию ».

Как? Или, точнее говоря, Хамерофф, где? В какой части парамеции происходит это грубое познание? Хамерофф считал, что может найти ответы в единственной внутренней структуре парамеции: микротрубочках, цитоскелете парамеция.А поскольку это наноразмерные структуры, он также начал думать, что квантовая физика может сыграть свою роль. Но на протяжении 1980-х его исследования ни к чему не привели с точки зрения общественного признания. Затем, однажды ночью в 1990 году, он сел, чтобы прочитать книгу Пенроуза «Новый разум императора», удивительный бестселлер, в котором рассказывается о физике, космологии, математике и философии, прежде чем он окончательно остановится на сознании.

(Фото: Dennis Kunkel Microscopy / Science Source)

На своих заключительных страницах Пенроуз задается вопросом, как запускаемые нейроны генерируют опыт.Он полагает, что квантовая физика может быть необходима для понимания сознания.

Но где в теле - негостеприимном месте для тонких квантовых возмущений - могут происходить такие события? Хамерофф сразу почувствовал связь с Пенроузом. И, конечно же, он думал, что микротрубочки несут ответ.

Издалека эти двое казались странной парой: Пенроуз - один из наиболее уважаемых ученых последнего полувека, и его работы в области космологии и общей теории относительности удостоились высоких наград.Хамерофф был относительно неизвестным, кричал о неясной биологической структуре. Но через несколько лет они вместе стали соавторами статей и вызывали презрение у поколения коллег-ученых.

Одноклеточные организмы, подобные этому парамеции, по-видимому, обрабатывают информацию даже без мозга или нейронов. Хамерофф считает, что микротрубочки могут объяснить, как это сделать. (Предоставлено: Тед Кинсман / научный источник)

Получены данные

В итоге, Orch-OR предполагает, что сознание возникает из микротрубочек и действий внутри нейронов, а не из связей между нейронами.Ударьте ракеткой по теннисному мячу, и после этого вы можете использовать традиционную физику, чтобы предсказать, где он находится в той или иной точке. Но в квантовой сфере такие ожидания рушатся. Согласно традиционной интерпретации квантовой механики движения неизвестны, пока они не наблюдаются. Физики называют это последнее наблюдение, определяющее, что произошло, как волну, «схлопывающуюся» в единое состояние.

В квантовых системах внутри нейрона Хамерофф и Пенроуз утверждают, что каждый коллапс волновой функции порождает сознательный момент.

Хамерофф и Пенроуз виновны в использовании одной загадки для решения другой: мы не понимаем сознание и не понимаем квантовую физику, так что, может быть, они объясняют друг друга?

Итак, Orch-OR был и остается уязвимым для атак - и многие делают это с огромным энтузиазмом. Два десятилетия назад нейрофилософ Патрисия Черчленд и физик Макс Тегмарк были среди тех, кто начал откровенные броски. Хамерофф и Пенроуз ответили, и Хамерофф опубликовал список из 20 проверяемых прогнозов, полученных с помощью Orch-OR.

Эта теория квантового сознания, разработанная Стюартом Хамероффом и сэром Роджером Пенроузом, предполагает, что крошечные клеточные структуры, называемые микротрубочками, лежат в основе сознательного мышления. (Фото: Элисон Макки / Discover)

Однако большая теория служит своего рода отвлечением от некоторых идей Хамероффа: что квантовая физика может играть нетривиальную роль в человеческом познании и сознании, и что микротрубочки - активность внутри нейрон - мог вместить эти квантовые события.

«Если бы вы спекулировали в этом направлении, скажем, 10 лет назад, вас бы назвали сумасшедшим», - говорит Невен из Google.

Традиционная квантовая механика утверждает, что физическая система не обладает определенными свойствами, пока ее не наблюдают - действие, известное как коллапс волновой функции. Например, в классическом мысленном эксперименте Эрвина Шредингера кошка в коробке одновременно мертва и жива - известная как суперпозиция, - до тех пор, пока не будет замечена как одна или другая. Итак, наблюдение или само сознание вызывает коллапс волны.ИЛИ предлагает обратное: коллапс рождает сознание. (Источник: Элисон Макки / Discover)

Но недавно исследователи обнаружили, что квантовые эффекты важны для определенных биологических процессов, таких как фотосинтез. Когда фотон ударяет электрон в листе, электрон доставляет его другой молекуле, названной реакционным центром, которая преобразует этот свет в химическую энергию для питания растения. Ученые всегда думали, что процесс выглядел слишком эффективным, потому что при этом теряется очень мало избыточной энергии.

Затем, в 2007 году, исследователи начали подозревать, что за этой эффективностью стоит квантовая физика. Электрон может использовать квантовый эффект суперпозиции, когда частица может находиться в двух местах одновременно, чтобы проверить несколько путей к реакционному центру, где происходит фотосинтез, и выбрать наиболее эффективный из них. Концепция еще не проверена, но набирает обороты. Невен говорит, что теперь ученые стараются не отказываться от подобных идей.

Например, в недавней статье Nature Physics физик Нил Ламберт из Института перспективных наук в Японии назвал новое исследование фотосинтеза замечательным просто потому, что предполагает, что квантовые эффекты могут происходить в биологических системах при комнатной температуре.

И совсем недавно Род Экенхофф, исследователь из Пенсильванского университета и критик Хамероффа, дал головастикам анестетики, чтобы определить, с какими молекулами они связываются. Его команда обнаружила, что среди них были белки тубулина, а затем обнаружила, что при введении некоего обратного агента - препарата, стабилизирующего микротрубочки, - анестезирующее действие оказывалось таким же. Он остается критиком «спекулятивных» теорий Хамероффа, но говорит, что его исследование предполагает, что микротрубочки могут играть «некоторую роль» в сознании.

Тем не менее, Хамерофф остается спорным. Кох, исследователь мозга и эксперт по сознанию, отказался от комментариев, заявив, что не хочет быть «вечным критиком», которому все подвергают критику теории Хамероффа-Пенроуза. Но некоторые приближаются.

«Я всегда весьма скептически относился к утверждениям Стюарта о микротрубочках», - говорит Энтони Худец, нейробиолог из отделения анестезиологии Мичиганского университета. «Но теперь есть данные. И я должен сказать, что я думаю, что у Стюарта сейчас есть некоторый импульс.

Худец считает микротрубочки хорошим потенциальным механизмом для объяснения анестезии. «У меня такое чувство, что вся теория микротрубочек созрела на самом деле довольно хорошо», - говорит он. Для Худетца ключевым моментом в будущем является проверка того, действительно ли молекулярные события внутри микротрубочек связаны с квантовыми событиями, как предлагает Хамерофф.

И теперь два ученых, работающих независимо друг от друга, но оба открыто вдохновленные Хамероффом, выводят исследования микротрубочек на совершенно новый уровень.

Внутри нейрона

Анирбан Бандьопадхьяй подвел итоги своего исследования в докладе на конференции «Наука о сознании» Хамероффа в 2016 году. Шести футов высотой и стройный, с темными черными волосами и широкой радостной улыбкой, Бандьопадхьяй наслаждается сливовой работой для ученого в возрасте около 40 лет, возглавляющего собственную исследовательскую группу в Национальном институте материаловедения (NIMS) в Японии. Как физик он изучал внутреннюю работу как естественного, так и искусственного мозга. Чтобы понять работу мозга, Бандьопадхьяй считает, что ученые должны понимать работу нейрона, включая микротрубочки.

Принято считать, что нейроны срабатывают, когда канал внутри клеточной мембраны открывается, наполняя нейрон положительно заряженными ионами. Как только достигается определенный порог, электрический сигнал проходит по аксону - нервным волокнам внутри нейрона - и нейрон срабатывает. Аксоны - это длинные провода, соединяющие нейроны с другими клетками. А внутри каждого аксона находится пучок нанопроволок, в том числе микротрубочка.

Bandyopadhyay обнаружил, что он может приложить один из этих специфических зарядов к микротрубочке, вызывая нарастание активности в нейроне.Позволяя току продолжаться, он мог вызвать срабатывание нейрона или - отключив сигнал - полностью остановить его срабатывание.

Он говорит, что этот пучок нанопроволоки резонирует, как гитарная струна, срабатывая в тысячи раз быстрее, чем нормальная активность нейрона. Он считал, что нейрон, вопреки всем современным научным представлениям, не является основной или первопричиной человеческого мыслительного процесса.

«[Нейробиологам] необходимо проникнуть глубже - в микротрубочки», - говорит он.

По мнению Бандьопадхая, современная наука о мозге делает упор на нейроны ошибочно. Иногда он дерзко относится к нейробиологии как к родственной дерматологии.

«Нейрон - это кожа», - говорит он. «Это важно, да, но не все».

Граница или граница?

Работа Bandyopadhyay 2013 года над микротрубочкой потребовала переоборудования специального микроскопа и заключения контракта с внешней фирмой для создания иглы с острием размером 1 на 1 нанометр - самой маленькой из когда-либо созданных, говорит Бандипадхая.Его команда использовала его, чтобы заглянуть внутрь микротрубочки с невероятной точностью.

Bandyopadhyay вставил иглу в нейрон крысы, чтобы увидеть микротрубочку. Когда он это сделал, мониторы на одной стене в комнате мигали изображениями с самого крошечного уровня биологии животных. Следующая серия экспериментов заключалась в применении различных электрических зарядов и наблюдении за «кожей» нейрона, а также внутренней частью микротрубочки. Сначала ничего не происходило. Но когда он начал прикладывать определенные энергетические заряды к микротрубочке, она отреагировала, вибрируя и проводя электричество.Это было любопытно и захватывающе.

Анирбан Бандиопадхьяй, физик, изучающий как искусственный, так и естественный мозг, применяет токи к микротрубочкам, чтобы увидеть, как они реагируют. (Кредит: Брэд Бур)

Микротрубочка состоит из множества отдельных субъединиц. Если бы они работали чисто классическим образом, как изоляторы - такие как дерево, стекло и другие распространенные материалы, которые препятствуют свободному течению электрического тока, - величина сопротивления через микротрубочку должна возрасти.Но Bandyopadhyay обнаружил совсем другое, когда применил определенные заряды переменного тока. Уровни сопротивления подскочили в 1 миллиард раз. Микротрубочка действовала как полупроводник - одно из важнейших достижений в электронике. Он стоял там, удивляясь своим собственным результатам.

«Когда вы получаете такие результаты, - говорит он, - вы боитесь. Я почему-то не прав? »

Но он проверил, даже коллеги за пределами его лаборатории в NIMS просматривали его результаты.В последующих экспериментах он увидел, что эта проводящая активность в микротрубочках предшествует возбуждению нейронов или мембран. Его исследования микротрубочек были опубликованы в журнале Biosensors and Bioelectronics. И у него есть еще одно исследование, которое все еще проходит экспертную оценку.

Полученные данные еще предстоит повторить другим ученым. Но те, кто хвастается открытиями Бандьопадхая, относятся к его положению философски.

«Если вы ищете передовую науку, вы должны выехать на край известного», - говорит Дэвид Зоннтаг, токсиколог, ранее работавший в Токио в США.Отдел исследований и разработок S. Air Force и помог финансировать некоторые исследования Bandyopadhyay.

«Если вы ошибетесь, - говорит он, - вы столкнетесь с его сумасшедшим соседом, второстепенным научным сообществом». Проблема в том, чтобы понять, когда вы находитесь в точке бифуркации. Когда граница станет границей? »

На данный момент Bandyopadhyay явно остается в стороне. Но он привнес в дебаты кое-что новое: эксперимент, который можно воспроизвести или нет, и другой взгляд на Хамероффа.

Он старается дистанцироваться от более широкой теории сознания Хамероффа. «Меня это не беспокоит», - говорит он. Тем не менее, он описывает Хамероффа как отца своего собственного исследования. «Этот человек говорил о микротрубочках еще в 1982 году», - говорит он. «Просто думать о них, не имея возможности изучать их, как я, - он знал, и так далеко впереди всех остальных. Я задавался вопросом: «Какой у него мозг?»

Отсутствующий элемент цепи

Есть еще один гораздо более опытный ученый, который работает в том же направлении исследований и видит впечатляющие результаты в отношении микротрубочек.

Джек Тушински, биофизик из Университета Альберты, является давним сотрудником Хамероффа, который создает лекарства от рака. Его последние открытия предполагают, что микротрубочки обладают интересными проводящими свойствами, но указывают на то, что они также могут быть так называемыми «мемристорами». Мемристор - это очень востребованный четвертый элемент в электрической цепи, впервые предложенный Леоном Чуа, инженером-электриком из Калифорнийского университета в Беркли.

Чуа заметил кое-что очевидное. Три существующих элемента схемы - резистор, конденсатор и катушка индуктивности - зависят от отношений между парами, которые управляют тем, как течет электричество, как оно накапливается и как изменяется при движении по цепи:

• резистор (напряжение + ток)

• конденсатор (напряжение + заряд)

• индуктор (магнитный поток + ток)

Изучая пары, Чуа предположил, что должен быть четвертый элемент цепи, управляющий взаимосвязью между «недостающей» парой - зарядом и потоком.Чуа придумал термин мемристор, обыгрывая слова «память» и «резистор», и отсюда его работа стала строго математической. Если бы такой элемент схемы существовал, что бы он делал? Уравнения Чуа предполагали, что электрическое сопротивление или проводимость мемристора будет не постоянным, как у лампочки, а динамическим и определяться историей тока, протекающего через устройство.

В электрических цепях используются четыре основных переменных - ток, напряжение, заряд и магнитная индукционная связь.Связи между этими переменными привели к классическим компонентам схемы - резистору, конденсатору, катушке индуктивности - за исключением одной пары: заряд + поток. Мемристор заполняет это отверстие, создавая четвертый элемент схемы, который будет работать как резистор с памятью. (Кредит: Элисон Макки / Discover)

Что такого особенного? В транзисторах любое прерывание потока электронов приводит к потере данных. Однако мемристоры содержат как поток электронов, так и ионы - электрически заряженные атомы.

Поскольку они запоминают заряд, который ранее прошел через материал, информация может сохраняться даже в выключенном состоянии. В компьютерах нововведение означает, что больше не нужно перезагружаться. Компьютеры загорятся, как лампочки, а жесткие диски уйдут в прошлое.

Продолжается гонка за создание мемристорных микросхем по стоимости, масштабируемой до потребительских компьютеров, и на то есть веская причина: мемристорам требуется примерно 1 процент энергии стандартного чипа. И хотя стандартные компьютерные микросхемы ограничены двоичным кодом, состоящим из нулей и единиц, мемристоры имеют дело с дробными единицами информации - разработка, которая считается ключевой в создании компьютеров, которые ведут себя как человеческий мозг.

Тушинский не был знаком с мемристорами, пока не встретил Чуа на конференции 2015 года в Индии. «Я думаю, что микротрубочки - это мемристоры», - сказал ему Чуа, продемонстрировав давний интерес к работе Хамероффа. По его словам, Чуа был особенно поражен, когда однажды он услышал, как Хамерофф указал на то, что микротрубочки в природе встречаются повсеместно, а нейроны - нет. Это понимание - на самом деле простая констатация факта - показалось Чуа решающим. «Все эти биологические системы занимаются своего рода обработкой информации», - говорит он."Так как они это делают?"

Он думал, что Хамерофф нашел ответ в микротрубочках.

Тушинский сильно отличается от Хамероффа, его давнего сотрудника по исследованиям. Флегматичный и практичный, он опубликовал более 400 статей в рецензируемых публикациях, работая в серьезных областях точной медицины и вычислительной биологии. «Я думаю, что Стюарт очень склонен к спекуляциям», - говорит он. «Во многих отношениях он сам себе злейший враг, и было бы лучше, если бы он немного ограничил себя.Но Стюарт гений. Его работа с микротрубочками, даже до того, как я начал работать с Пенроузом, была блестящей, и это причина того, что я работаю с микротрубочками сегодня ».

Чтобы проверить мемристорную теорию, команда Тушинского заполнила чашку микротрубочками, белками тубулина и буферным раствором, а затем добавила электричество. В течение многих недель он обнаружил поразительный результат. Чем больше он заменял буферный раствор на большее количество микротрубочек, тем лучше проводимость.

«Проводимость увеличивалась в два или три раза с увеличением присутствия микротрубочек», - говорит Тушинский, предполагая, что микротрубочки лучше проводят энергию, чем буферный раствор.

Кроме того, он обнаружил характерный мемристорный эффект: когда он реверсировал поток электричества, как в случае переменного тока, эффективность проводимости увеличивалась, как если бы микротрубочка запомнила ток, который ранее проходил через нее.

Лаборатория Тушинского прошлым летом опубликовала статью о проводящих свойствах микротрубочек в Nature Scientific Reports, и она готовит статью о микротрубочках как мемристорах. Если эти результаты подтвердятся, это может поддержать версию Хамероффа.

Квантовое царство

В последнее утро конференции в Тусоне Хамерофф медленно выкатывает чемодан в вестибюль и плюхается в кресло, чтобы выполнить еще несколько административных обязанностей.

«Думаю, все прошло хорошо», - говорит он. «Люди говорят мне, что им понравилось. Я организовал это, так что это могло быть чушью. Но я думаю, они серьезно.

Это производство Хамероффа, там было изрядное количество боевых действий. Чалмерс обвинил Хамероффа в том, что он слишком далеко завел конференцию в квантовую сферу.

У Хамерофф есть готовый ответ. По его словам, он смог провести так много квантово-ориентированных конференций, потому что квантовая биология - это развивающаяся область.

Конечно, все это не означает, что Хамерофф побеждает в этом споре. Ему еще предстоит переосмыслить границу как границу, и, возможно, никогда. Но в данный момент, когда научный успех отчасти является простой функцией математики, приобретает ли идея приверженцев или теряет их? - он явно идет вверх, и это, возможно, никогда не бывает так очевидно, как когда он встает, чтобы уйти.

Его немедленно останавливают, держась одной рукой за ручку своего багажа. Худец, анестезиолог, который когда-то пренебрежительно относился к Хамероффу, подходит, чтобы поздороваться. Он говорит своему хозяину с кажущейся серьезностью: «Это была очень хорошая конференция, Стюарт. Я отлично провел время."

Хамерофф благодарит его. Они немного подшучивают, и Худец поворачивается, чтобы уйти. «Вы знаете, - говорит Хамерофф, останавливая его, - вам следует провести некоторые исследования микротрубочек».

«Забавно, что ты так говоришь, - отвечает Худец.«Потому что мы говорим об этом в моей лаборатории. Есть некоторый интерес. Мы могли бы просто сделать это ».

Стив Волк (Steve Volk) - пишущий редактор Discover.

Сверхпростая неквантовая теория вечного сознания

Что более фундаментально, разум или материя? Можно подумать, что в нашу ультраматериалистическую эпоху этот спор разрешен. Но удивительное количество философов и ученых все еще сопротивляются идее, что разум - это всего лишь запоздалое размышление о материи. Один из них - Бернардо Каструп, инженер-компьютерщик и автор нескольких книг, в том числе Почему материализм - ерунда .

В статье «Должны ли квантовые аномалии заставить нас переосмыслить реальность?», Недавно опубликованной Scientific American , Каструп утверждает, что квантовая механика, а также когнитивная наука, которая предполагает, что умы конструируют, а не пассивно отражают реальность, подрывают предположение о том, что физический мир существует независимо от наших наблюдений. Он призывает к новой парадигме, которая делает разум «сущностью - когнитивно, но также и физически - того, что мы воспринимаем, когда смотрим на мир вокруг себя.”

В Twitter физик Шон Кэрролл раскритиковал «плохую статью о квантовой механике» Каструпа, а научный журналист Майкл Мойер назвал ее «вуду». Это немного сурово. Интерпретация квантовой механики Каструпом напоминает мне интерпретацию великого физика Джона Уиллера. Десятилетия назад Уиллер указал на глубокий резонанс между квантовой механикой и теорией информации. Электрон ведет себя как частица или волна в зависимости от того, как мы его исследуем. Теория информации также утверждает, что все сообщения могут быть сведены к «двоичным единицам» или битам, которые являются ответами на вопросы «да» или «нет».

Уилер предложил переформулировать физику в терминах теории информации, и эту идею он выразил во фразе «все из бита». В 1989 году он постулировал, что «каждое оно - каждая частица, каждое силовое поле, даже сам пространственно-временной континуум - полностью получает свою функцию, свой смысл, само свое существование - даже если в некоторых контекстах косвенно - от аппарата - получены ответы на вопросы типа "да" или "нет", двоичные варианты выбора, биты ". Мы живем в «совместной вселенной», предположил Уилер, которая возникает из взаимодействия сознания и физической реальности, субъективной и объективной сфер.

Ученые и философы выдвинули множество других гипотез, бросающих вызов строгому материализму. Они включают «организованную объективную редукцию», квантовую теорию сознания, изобретенную физиком Роджером Пенроузом и анестезиологом Стюартом Хамероффом; интегрированная теория информации, которая подразумевает, что сознание пронизывает космос и рекламируется нейробиологом Кристофом Кохом; гипотеза реальности как симуляции, выдвинутая Нилом деГрассом Тайсоном; и антропный принцип, который поддерживает Шон Кэрролл.

Я отбросил эти идеи, обвиняя защитников нарциссизма, в проецировании человеческого качества, сознания, на весь космос. Я ехидно называю эту перспективу неогеоцентризмом (что все еще не так плохо, как «вуду»). Но я понимаю, почему даже нерелигиозный народ отвергает жесткий материализм, изображающий сознание как эпифеноменальную случайность. Если мы единственные действительно сознательные существа в космосе, и мы погибнем, вселенная станет мертвой, темной, бессмысленной.Без разума материя не имеет значения.

Но я подумал о том, как сознание могло бы быть в некотором роде вечным, даже если материализм истинен. Идея пришла ко мне осенью 2015 года, когда я посещал семинар по интегрированной теории информации в Нью-Йоркском университете. Ближе к концу встречи я заметил, что философ Дэвид Чалмерс, организатор, кивает. Человеку, который называл сознание «тяжелой проблемой», было трудно оставаться в сознании! [См. Ответ от Chalmers ниже.]

Развлекаясь, я вспомнил, как часто обменивался с девушкой, которую назову Эмили. Когда мы лежим в постели и смотрим телешоу, например, Игра престолов , Эмили заявляет: «Ты спишь! Я обиженно отвечаю: нет! Вы храпели! она настаивает. Только когда я не могу сказать ей, что сделал дракон в последней сцене, я вынужден признать, что на самом деле спал.

Вот почему я сначала отказываюсь ей верить. Как только Эмили говорит: «Ты спишь!», Я просыпаюсь, и мой разум соединяет мое текущее осознание с моим предыдущим осознанием, которое предшествовало моему киванию.Субъективно я не осознаю сон, если только я не спал и не помню этот сон.

Наблюдая, как дремлет Чалмерс, и размышляя над этими разговорами с Эмили, мне пришла в голову идея вечного сознания. Я думал, что если разум однажды возник в космосе, он обязательно появится снова в течение вечности. Когда это произойдет, возможно, в некотором смысле это новое сознание будет соединено со старым сознанием, как если бы промежуточная тьма никогда не существовала. Итак, сознание субъективно, если не объективно, вечно.Эта концепция, возможно, не так утешительна, как «это из улова», христианство, буддизм и другие схемы, которые делают разум фундаментальным, но это все, что у меня есть.

Раскрытие информации: Я встретил Бернардо Каструпа два года назад, когда мы оба выступали на конференции, организованной магнатом альтернативной медицины и духовности Дипаком Чопрой. На встрече я был явным скептиком (вместе с Майклом Шермером). Каструп и я стали друзьями, несмотря на то, что мы не согласны с природой реальности (и Чопры). Если бы я дружил только с теми, чьи взгляды разделяю, у меня не было бы друзей.

Ответ Чалмерса: После того, как я отправил эту колонку Дэвиду Чалмерсу по электронной почте, он ответил: «Так случилось, что Кельвин МакКуин и я недавно разработали теорию квантового сознания, которую мы должны были отвергнуть на том основании, что эта теория делает невозможным просыпаться ото сна! Идея заключалась в том, что состояния сознания никогда не могут входить в квантовые суперпозиции. Как будто их постоянно измеряют, поэтому они всегда схлопываются до определенных состояний. Но теперь квантовый эффект Зенона говорит нам, что любое состояние, которое постоянно измеряется, никогда не изменится.Если человек начинает в состоянии бессознательности, то в тот момент, когда любой проблеск сознания может вот-вот появиться, система рухнет обратно в состояние бессознательности. Так что после дневного сна невозможно прийти в сознание! »

Дополнительная литература:

Расцвет неогеоцентризма

Почему информация не может быть основой реальности

Проблема разума и тела, научный регресс и «Ву»

Может ли интегрированная теория информации объяснить сознание?

«Новая» теория Стивена Хокинга - все та же старая ДЕРЬМА

Является ли научный материализм «почти наверняка ложным»?

Моя обличительная речь на конференции Дипака Чопры

Почему я не копаю буддизм

Могут ли вера и наука сосуществовать?

Реально ли сознание?

Тонкая шкала сознания: квантовая теория

Ann Transl Med.2019 Октябрь; 7 (20): 585.

, 1, # , 1, # , 1 и 2

Tianwen Li

1 Отделение нейрохирургии университета Больница Хуашань, Национальная ключевая лаборатория медицинской нейробиологии, Институты исследований мозга и Центр совместных инноваций в области исследований мозга, Шанхайский медицинский колледж, Университет Фудань, Шанхай, 200040, Китай;

Hailiang Tang

1 Отделение нейрохирургии, Больница Хуашань при университете Фудань, Национальная ключевая лаборатория медицинской нейробиологии, Институты исследований мозга и Центр совместных инноваций в области изучения мозга, Шанхайский медицинский колледж, Фуданский университет, Шанхай 200040, Китай ;

Цзяньхун Чжу

1 Отделение нейрохирургии, Больница Хуашань при университете Фудань, Национальная ключевая лаборатория медицинской нейробиологии, Институты исследований мозга и Центр совместных инноваций в области мозговых исследований, Шанхайский медицинский колледж, Университет Фудань, Шанхай 200040, Китай ;

Джон Х.Чжан

2 Центр нейробиологических исследований, Медицинский факультет Университета Лома Линда, Лома Линда, Калифорния, США

1 Отделение нейрохирургии, Больница Хуашань Фуданского университета, Национальная ключевая лаборатория медицинской нейробиологии, Институты исследований мозга и Центр совместных инноваций в исследованиях мозга, Шанхайский медицинский колледж, Университет Фудань, Шанхай, 200040, Китай;

2 Центр нейробиологических исследований, Медицинский факультет Университета Лома Линда, Лома Линда, Калифорния, США

Автор, отвечающий за переписку.

Вклады: (I) Концепция и дизайн: Т. Ли, Дж. Чжу, Х. Тан; (II) Административная поддержка: Дж. Чжу, Дж. Х. Чжан; (III) Предоставление учебных материалов или пациентов: Т. Ли, Х. Тан; (IV) Сбор и сбор данных: Т. Ли, Дж. Х. Чжан; (V) Анализ и интерпретация данных: все авторы; (VI) Написание рукописи: Все авторы; (VII) Окончательное утверждение рукописи: Все авторы.

# Эти авторы внесли равный вклад в данную работу.

Для корреспонденции: Цзяньхун Чжу.No.12 Urumqi Mid Road, Шанхай 200040, Китай. Электронная почта: [email protected]; Джон Х. Чжан. Директор Центра неврологических исследований Медицинской школы Университета Лома Линда, 11175 Campus St, Loma Linda, CA 92350, США. Электронная почта: [email protected]

Поступило 14.08.2019 г .; Принято 23 августа 2019 г.

Copyright 2019 Annals of Translational Medicine. Все права защищены.Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.

Abstract

Сознание - это многопрофильная проблема, которая ставит в тупик всех людей с момента зарождения человеческой жизни.Определенное в различных пунктах философы, биологи, физики и нейробиологи, окончательное объяснение сознания все еще приостанавливается. Природа сознания претерпела огромную эволюцию, сосредоточившись на поведенческих и нейронных коррелятах восприятия и познания, например, теории нейронных коррелятов сознания, теории глобального рабочего пространства, теории интегрированной информации. Несмотря на то, что был достигнут огромный прогресс, его недостаточно, если мы хотим понять даже основные факты - как и где возникает сознание.Квантовая механика, процветающий раздел физики, имеет неразрывную связь с сознанием (например, эффект наблюдателя), поскольку Планк создал этот предмет, и его производная теория квантового сознания может полностью заполнить этот пробел. В этом обзоре мы кратко представляем некоторые гипотезы сознания, полученные из квантовой механики, и сосредотачиваемся на структуре организованной объективной редукции (Orch-OR), включая ее основные моменты и практичность.

Ключевые слова: Сознание, квантовая механика, принцип неопределенности, теория организованной объективной редукции (теория Orch-OR), микротрубочка

Введение

Природа сознания, некогда исключительная сфера философии, постепенно стала предметом исследования нейробиологов. биологи и физики.Сознание всегда определялось как трудная проблема у этих испытуемых (1-4). С появлением беспрецедентных устройств и развитием междисциплинарных экспериментов в различных областях исследований было обнаружено больше деталей этой сложной проблемы, особенно в квантовой механике и нейробиологии. Поскольку мы решили окунуться в океан сознания, многие могут подумать, что «молекула воды» - лучшее начало для разгадки этой многодисциплинарной головоломки. Таким образом, различные интерпретации сознания возникли на нейрональном и молекулярном уровнях.Последние 30 лет стали свидетелями огромных и замечательных достижений нейронных коррелятов сознания (5,6). Тем не менее, есть много загадок, которые эти «нейронные и молекулярные» модели не могут объяснить (7). Как дополнение к теории макроскопической физики (классической механике Ньютона) квантовая механика существует всего около ста лет; однако некоторая терминология квантовой механики всегда была преобладающей, например, квантовая запутанность, квантовая когерентность, коллапс волновой функции и самая известная во всем мире кошка - кошка Шредингера.Квантовые компьютеры считаются самой яркой новой звездой в квантовой области и все больше привлекают квантовых физиков и специалистов по информационным технологиям. Достижения в области новых материалов и криогенной физики привели к заметным прорывам в квантовых вычислениях в последние годы. Крупные коммерческие квантовые компьютерные системы, изобретенные IBM (8-10) или Китайским университетом науки и технологий (11-13), вскоре могут быть введены в эксплуатацию в течение пяти лет. Поскольку квантовая механика имеет дело с мельчайшими составляющими материального мира, кажется, что она способна прояснить множество нерешенных и сложных проблем.Квантовая теория, ответвление от более тонкой шкалы сознания, сопровождалась многочисленными спорами с момента ее создания, но многочисленные доказательства продемонстрировали, что эта теоретическая основа способна объяснить большинство проблем сознания, которые традиционная нейробиология не могла, особенно организованное объективное сокращение. Теория (Orch-OR), введенная Пенроузом и Хамероффом.

Origination

Сознание появилось на сцене, которая пылала огнями более 2500 лет с тех пор, как Сократ постулировал, что головной мозг создал сознание, в то время как Аристотель утверждал, что ментальные качества принадлежат фундаментальной реальности.Совсем недавно Декарт предложил «Cogito ergo sum» в позднем Возрождении (14), и его определение и биологическая основа остаются тупиками, так что окончательной версии не было достигнуто, хотя существуют различные объяснения, основанные на различных аспектах. Несомненно, любое объективное определение, пытающееся объяснить эту субъективную проблему, кажется слабым, что объясняет его официальную позицию - трудную проблему. По сравнению с сознанием квантовая механика, впервые изобретенная примерно сто лет назад, намного моложе.Однако преимущество у опоздавших. Последние 100 лет были свидетелями быстрого развития квантовой механики, и различные важные открытия были совершены квантовыми физиками, в то время как эволюция сознания продвигалась черепашьими темпами.

Первоначальное исследование

В 1930-х годах венгерский физик Юджин Вигнер считал логичным, что на квантовое описание объекта влияет разум, который входит в наше сознание. В логике солипсизм может соответствовать современной квантовой механике (15).Исходя из теории квантового поля мозга, Хироми Умедзава интерпретировал память и другие явления сознания как результат обмена энергией энергетическими частицами в корковом поле головного мозга (16-19). Вскоре Герберт Фрёлих предположил, что квантовое поле в клеточной мембране конденсируется в то же состояние с квантовой когерентностью во время колебаний заряда, а именно в конденсат Бозе-Эйнштейна (20,21). Затем, вслед за Фрёлихом, Маршалл представил, что конденсат Бозе-Эйнштейна, произведенный из накачанных фононов, является кандидатом для обработки сознания (22).Джон Уиллер, благородный американский физик, даже предположил, что существование жизни, включая всю жизнь, обладающую способностью к «наблюдению», могло превратить многие из возможных «квантового прошлого» в реальную историю. С этой точки зрения мы были участниками с самого начала вселенной. Потрясающе, но ощутимо, мы живем во «участвующей вселенной» (23). В книге Quantum Theory (24) Бом предположил, что подразумеваемый порядок может применяться как к материальному миру, так и к сознанию, которое способно объяснить отношения между ними.По его мнению, разум и материя являются проекциями в явный порядок из лежащего в основе неявного порядка. Сравнивая оптическую голографию с визуальной памятью, Габор попытался объяснить связь между временным воспоминанием человека и квантовой механикой (25). Стапп постулировал глобальный коллапс, коллапс волновой функции, подобный разуму, в котором использовались определенные аспекты квантового эффекта Зенона в синапсах (26,27), в отличие от идеи Хамероффа и Пенроуза (описанной в теории Orch-OR. " раздел).Хотя его теория была основана на синапсах, структуре соединения между нейронами в мозгу, к сожалению, он не интегрировал свою исчерпывающую квантово-механическую теорию в оптимальную интерпретацию с неврологическими или нейронными субстратами. Джибу и Ясуэ считали, что движение кортикона и бозона в диполярных колебательных полях, распределенных вдоль белковых нитей цитоскелета и внеклеточных матриц и окружающих водных полей мозга, было процессом передачи квантовой информации, что в конечном итоге привело к формированию квантовой когерентной состояния в коре (28-33).Разногласия и опровержения были неизбежны из-за этих идей, а теории просто хлынули из голов физиков, не имея фактических нейроанатомических доказательств и даже систематического контекста (34-36).

Постепенная систематизация

Многие ученые-биологи пытались найти вещество квантового уровня, которое может передаваться между нейронами, например нейротрансмиттер, который передает информацию, связанную с сознанием (37). Основываясь на «эволюционизме сознания», который подчеркивал, что маловероятно, чтобы сознание пришло к высшим существам внезапным скачком, был построен более тонкий мир.В этом микрогранулярном ментальном мире «субстанция квантового уровня» - это ментальные микроблоки, называемые психонами, блуждающие по неокортексу млекопитающих (). Каждый вид психона представляет собой единое переживание квалиа сознания. Подобно обычным нейротрансмиттерам, психоны транспортируются по дендронам, образованным апикальными дендритами (также их ветвями) пирамидных клеток в слоях V, III и II. В тот период, когда была открыта структура синапса, его основополагающая гипотеза не имела причин отклоняться от синаптических микроструктур.

Принципиальная схема дендронов и психонов пирамидных клеток V слоя. Каждый треугольник представляет собой пирамидальную ячейку, а восходящие линии, идущие от вершины треугольников, представляют собой апикальные дендриты. Светлые пятна (наконечник стрелы), которые перемещаются по апикальным дендритам разного цвета, представляют разные типы психонов, которые могут вызывать уникальные переживания. Дендриты группируются автоматически, поднимаясь к поверхностному слою коры, чтобы формировать дендроны (круг) в соответствии с различными психонами, которые они передают.Кроме того, пирамидные клетки делятся на разные группы на основе различных сознательных переживаний, которые они обрабатывают (37).

Следуя аналогии вероятностных полей квантовой механики и нейронных событий, возникающих в результате умственной деятельности (38), а также гипотезе дендронов и синаптической структуры, упомянутой выше, Бек построил более полную и систематическую основу (37). Также были введены дополнительные механизмы квантовой механики. Экзоцитоз, как интригующее открытие, был выбран в качестве необходимого и решающего шага.В резервной фазе синаптического бутона экзоцитоз рассматривался как ступенчатое квантовое событие, основанное на эффекте квантового туннелирования, приводящее к мгновенному увеличению вероятности экзоцитоза (фактически, в квантовой механике это было названо отбором событий). Этот механизм отбора увеличивал вероятность экзоцитоза и приводил к усилению возбуждающих постсинаптических потенциалов. Затем произошло когерентное сцепление бутонов в дендроне. Поскольку дендроны в коре головного мозга содержат бесчисленные синаптические связи, в человеческом мозгу происходит огромное количество квантовых передач, что неизбежно приводит к случайности и свободе психических явлений - свободной воли.

Однако, по прошествии более двадцати лет, никакого дальнейшего развития этой наследственной гипотезы не произошло; кроме того, истинная идентичность психонов не была обнаружена, несмотря на бесчисленные работы, посвященные архитектуре коры (39). В этих теориях сохранялись различные ограничения; однако они, вероятно, положили начало конвергенции нейробиологии и квантовой механики для дальнейшего понимания сознания.

Теория Orch-OR

Было широко признано, что большая часть нейронных коммуникаций и передачи информации первоначально происходила на рецепторах и лигандах (особенно среди синапсов в центральной нервной системе) на клеточной мембране, а затем следовали вторичные мессенджеры, которые транслируют или передают информацию. к различным частям внутренней камеры.Почти все фундаментальные исследования в нейробиологии сводятся к изучению различных рецепторов, лигандов и сигнальных путей. Однако уверены ли мы на 100% в этой необходимой основе нейробиологии? В отличие от обычных рецепторов и лигандов мембраны, основными клеточными компонентами теории Orch-OR являются микротрубочки, которые в основном считаются стержневыми структурами для транспортировки материала, движения клеток, митоза, установления и поддержания формы и функции клеток.

На сегодняшний день эта теория остается одной из наиболее приемлемых и непрерывных теорий, которая подробно охватывает квантовую физику, квантовую гравитацию, квантовую теорию информации, молекулярную биологию, нейробиологию, когнитивную науку, философию и анестезиологию.Кроме того, эта теория была известна нейробиологам, интересовавшимся «трудной проблемой», а также физикам и философам.

На фоне быстрого развития мировых компьютерных технологий Хамерофф сравнил поток информации в мозгу с компьютерами, в которых микротрубочки были для мозга, как транзисторы для компьютера (40-43). Вдохновленный этой фантастической аналогией и теоремами Гёделя о неполноте, в работе The Emperor’s New Mind (44), опубликованной в 1989 году, Роджер Пенроуз впервые описал квантовый эффект в человеческом познании.Например, он подумал, может ли сознание влиять на квантовую механику или наоборот, и что сама квантовая механика может быть включена в сознание. Пенроуз предположил, что «объективный коллапс», то есть коллапс и суперпозиция квантовой интерференции, является реальным физическим процессом, подобным лопанию пузырей (44). Более того, сознание было продуктом квантовой пространственно-временной структуры (), которая была неразрывно связана со вселенной, а теория, описывающая отношения между сознанием и вселенной, была теорией Орча-ИЛИ (44).Эти квантовые теории способствовали появлению более поздних биологических гипотез сознания, основанных на квантовой механике.

Концептуальный граф структуры квантового пространства-времени. Квантовая частица вибрирует из начальной точки O. Основываясь на принципе неопределенности, наложенное состояние частицы определяет, что есть два возможных следа движения частицы в трехмерном xyz пространстве. Оранжево-зеленая большая стрелка указывает время, четвертое измерение. Первоначальная разница между двумя треками крошечная (точка O), но со временем разница увеличивается.Один из его возможных треков исчезнет после достижения порога в момент Orch-OR, оставив другой как надежный и действительный. Синяя панель - это сознательный момент Orch-OR (44).

Первоначально цитоскелет был предложен в качестве нервной системы клетки и биологического контроллера (нанокомпьютера), который имел самостабилизирующиеся логические алгоритмы, введенные Хамероффом, который был вдохновлен тонкой связью между когерентными возбуждениями Фрелиха и субъединицами тубулина в микротрубочках (40,42 , 45-47).Он предположил, что микротрубочки могут быть фундаментальными единицами обработки информации в нашем загадочном мозгу (48), например, визуальной идентичностью (49,50), обучением (42), познанием (42) и памятью (49,51). Беспрецедентное сотрудничество ознаменовало появление теории Orch-OR. Освещенный структурой микротрубочек, Пенроуз утверждал, что микротрубочки, состоящие из белковых полимеров, играют важную роль в понимании человеческого сознания с точки зрения квантовой механики (52).Созданная совместно Хамероффом и Пенроузом теория Orch-OR подошла к сознанию с различных аспектов и стала богаче и глубже благодаря новым открытиям в нейробиологии и развитию исследовательских методов и инструментов.

Микротрубочки и тубулины, как сложная и динамичная трехмерная сеть, обнаруживаются почти у всех эукариот (53,54) и некоторых прокариот (55-57). Микротрубочки представляют собой жесткие нековалентные полимеры α- и β-тубулина, функционирующие как клеточный цитоскелет (58), веретено во время митоза (59) и аксонемы ресничек и жгутиков, играющие незаменимую роль в поддержке клеток, миграции (60,61), развитии (62-64), регуляция генов (65,66) и аксоплазматический транспорт (67).Из-за особенностей нейронов, например, неделимых свойств и проводимости электрического сигнала, микротрубочки обладают многими специфическими характеристиками. В нейронах гораздо больше канальцев для микротрубочек, чем в соматических клетках. Неделимое свойство определяет его уникальную устойчивость. Кроме того, каждая часть микротрубочек внутри нейронов также отличается. Микротрубочки в аксонах проходят с той же ориентацией от центросомы около ядра до конца аксона. Напротив, микротрубочки в дендритах и ​​телах клеток неупорядочены и многоориентированы (68,69) ().Колпачки на дендритных и соматических микротрубочках могут предотвращать деполимеризацию, подобную тредмиллингу, которая происходит в других соматических клетках, что составляет устойчивую и вероятную основу обработки информации (70,71). Связанные с микротрубочками белки (MAPs), актин и промежуточные филаменты являются ключевыми структурами, обеспечивающими правильную функцию микротрубочек (2). Микротрубочки связаны между собой MAPs; таким образом, их физиологическая активность модулируется MAP в различных состояниях фосфорилирования (72).Одним из самых известных MAP является белок тау, который широко изучался при болезни Альцгеймера (73).

Нейроны с щелевыми контактами и микротрубочками. Слева: схематическое изображение морфологии соседних нейронов. Микротрубочки в соме и дендритах сгруппированы случайным образом и многоориентированы, в то время как их аналоги в аксонах тянутся от бугорка аксона к концу в том же направлении. Вверху справа: увеличенная версия блока 1 на левом графике. Щелевые соединения связывают близлежащие дендриты разных нейронов, что делает возможной мгновенную межнейронную коммуникацию.Внизу справа: увеличенная версия прямоугольника 2 на левом графике. Микротрубочки в аксонах регулярно расположены в одном направлении и связаны между собой белками, ассоциированными с микротрубочками (69).

Тубулины давно разобраны. Изучение аминокислот тубулина было более продвинутым, чем изучение их α- и β-функциональных групп (74,75). В теории Orch-OR одним из наиболее творческих и необходимых условий является то, что тубулины находятся в состоянии квантовой суперпозиции в соответствии с принципом неопределенности Гейзенберга; подобно кубитам в квантовой механике, они равны 1 и 0 вместо 1 или 0 в компьютерных вычислениях.

Подобно инициированию передачи информации между нейрональными синапсами в традиционной нейробиологии, после того, как нейротрансмиттер связывается с рецептором на постсинаптической мембране, активация рецепторов типа ионного канала увеличивает внутриклеточную концентрацию ионов кальция. Альтернативно, связывание с метаболическим рецептором активирует второго мессенджера и последующие сигнальные пути. Конформационные изменения, например фосфорилирование и дефосфорилирование, происходят в микротрубочках и MAP из-за изменений концентрации кальция и активации различных сигнальных путей (71,76).Эти тонкие изменения, вызванные нейротрансмиттерами от синаптических входов, могут «управлять» состояниями тубулина, контролируемыми дипольными связями (один из видов межмолекулярных сил), тем самым приводя к моделированию микротрубочек (50,77) (). Квантовые когерентные суперпозиции и вычисления тубулина все чаще комбинируются для увеличения их наложенной энергии массы. Как только энергия достигает критического порога квантовой гравитации, происходит самоколлапс. То есть в этот момент происходит событие сознания (согласно Хамероффу и Пенроузу, сознание является дискретным и независимым, а не непрерывным) ().Примечательно, что под «теплым и шумным» мозгом информационный поток нейротрансмиттеров может предотвратить случайную декогеренцию окружающей среды в результате подавляющей унитарной эволюции (полученной из уравнения Шредингера) квантовых процедур. Весь процесс оркестрации и самоуничтожения может быть представлен схематическим графиком функции (). Из уравнения E = ℏ / T (ℏ - постоянная Планка, деленная на 2π, T - время, E - уровень энергии, который может быть представлен числом тубулинов (Nt) в теории Orch-OR), мы можем сделать вывод, что только когда животное обладает достаточным количеством микротрубочек (или достаточно большим мозгом), оно может вызвать сознание за относительно короткий и осуществимый период времени.В современной физической области было высказано предположение, что реальность состоит из трехмерного пространства и одномерного времени. Как показано, с самого начала частицы (микротрубочки) существуют в двух альтернативных состояниях в трехмерном пространстве (точно так же, как кошка Шредингера в принципе неопределенности). Кроме того, с оркестровкой синаптических входов с течением времени, как только порог достигнут, происходит объективное снижение, и их состояние подтверждается (69,79). Следовательно, продолжалось только одно определенное состояние, а другое исчезло.Нейрон может принимать множество различных нейротрансмиттеров своими дендритами и сомой, то есть должна быть интеграция между различными дендритными и соматическими микротрубочками, которая осаждает дендритные и соматические микротрубочки внутри нейрона, чтобы соответствовать этой критической точке, если их квантовая когерентность и вычисление хаотичны. . Считается, что щелевые соединения, которые не представляют особого интереса в обычных нейробиологических исследованиях, играют важную роль в квантовом туннелировании между дендритами в макроскопическом квантовом когерентном состоянии, обмене информацией и взаимной подстройке между нейронами (49,80-82) ().Затем аксон улавливает мгновенные сознательные события и срабатывает, чтобы передать выходные данные для управления продвинутыми действиями и поведением жизненного интеллекта. В заключение, тубулины дендритных и соматических микротрубочек изначально находятся в наложенных состояниях. Синаптические входы управляют этими тубулинами, так что их состояние имеет тенденцию к унификации, а общая энергия увеличивается. Затем достигается порог, за которым следует Orch-OR и сознательное событие. Наконец, все тубулины и микротрубки возвращаются в исходное состояние, готовые принять следующий синаптический ввод ().

Событие Orch-OR. Незначительные тубулины начинаются с классических вычислений (зеленые тубулины в M1), которые приводят к квантовой когерентной суперпозиции и квантовым вычислениям (расширению зеленых тубулинов в M2 и M3). Когда будет достигнут критический порог когерентности квантовой гравитации, произойдет Orch-OR; таким образом, все состояние микротрубочки возвращается к исходному паттерну (M4). Сознательное событие Orch-OR происходит при переходе от M3 к M4. Площадь под кривой представляет собой наложенную энергию массы E с временем самокалапса T, что согласуется с формулой E = / T.E можно описать как Nt, количество тубулинов, массовое разделение которых (и разделение нижележащего пространства-времени) в течение времени T самоуничтожится. Хамерофф утверждал, что T = 25 мс (например, колебания 40 Гц), Nt = 2 × 10 10 тубулина (69,78). M1, состояние микротрубочек 1; M2, состояние микротрубочек 2; M3, состояние микротрубочек 3; M4, состояние микротрубочек 4.

Однако дебаты становятся все более бурными с момента введения теории Orch-OR. Некоторые ученые, в том числе философы, физики и нейробиологи, считают, что их работа знаменует новый уровень понимания сознания и заслуживает дальнейшего развития и экспериментов (83–88).Однако с момента появления теории Orch-OR появилось множество опровержений. Эти критические замечания касались биологических, гравитационных и квантовых полей, на которые Хамерофф и Пенроуз один за другим ответили подробными биологическими доказательствами, квантово-механическими уравнениями и теоретическими рамками в «Сознании во Вселенной: обзор теории Orch OR» (69). Однако этот обзор вызвал еще большую волну критики. Комментарии возникли как грибы (84,89,90). Один из наиболее заметных возражений был предложен Баарсом (89) в его статье «Сознание, биология и квантовые гипотезы», что привело к тому, что эта дискуссия достигла апогея.Баарс задал несколько актуальных вопросов, о которых говорили многие другие критики. (I) Все клетки растений и животных состоят из микротрубочек, и некоторые из их MAP похожи. (II) Бесчисленные предыдущие исследования доказали, что кора головного мозга и таламус сильно вовлечены в сознательный опыт, в то время как на квантовой основе их специфичность не проявлялась. (III) Более половины области мозга человека, особенно мозжечок, не содержит содержимого сознания; однако нейроны в этих областях также имеют идентичные микротрубочки.(IV) Нет никаких известных квантовых доказательств, объясняющих разницу между сознательными и бессознательными событиями в мозгу. (V) Сознание должно развиваться вместе с биологической эволюцией. Хамерофф ответил разумными объяснениями, которые подтвердили, что Orch-OR является подходящей и квалифицированной теорией для предположения о сознании, несмотря на все более детальное развитие, которое следует интерпретировать (91). Неизбежная ситуация заключалась в том, что аргументы о прямом исключении Баарсом квантовой теории «новичка» вылились в новые дебаты, в которых критики заявили, что Баарс должен быть более щедрым в отношении теории квантового сознания из-за ее практической основы, которая может обогатить наше понимание сознания (92- 95).Кроме того, большее количество теорий и опровержений могло бы привлечь больше внимания и научного финансирования в «игру-головоломку» сознания, которая на протяжении веков сбивала с толку и увлекала философов, нейробиологов и физиков.

Заключение и перспектива

Квантовая механика неразрывно связана с сознанием с момента своего зарождения. Выдвигались различные предложения и теории, призванные приоткрыть завесу сознания. В этом обзоре мы суммировали основную квантовую теорию сознания, главными частями которой были теории, основанные на нейронной структуре.Несомненно, теория Orch-OR, совместно созданная физиком-теоретиком Пенроузом и нейробиологом Хамероффом, в настоящее время является наиболее убедительной теорией. Еще более захватывающим является то, что с появлением новых лекарств, новых методов исследования и новых квантовых технологий эта теория постоянно обогащается и совершенствуется. В частности, в исследованиях анестезиологии (96-100), памяти (71), познания (42, 101-103), нейросинхронии (104) и зрения (49) растущие результаты и свидетельства указывают на то, что теория Orch-OR может быть самоочевидной. и может быть задействован во многих различных сознательных фонах.Совсем недавно Ли и др. . обнаружили, что ядерный спин ксенона (один из видов анестетика) может ослабить его собственную анестезирующую способность, что связано с нейронным квантовым процессом (105). Таким образом, квантовая теория сознания получает все больше сторонников. Благодаря самоотверженности этих сторонников квантовая теория сознания будет постепенно завершена и сможет систематически и всесторонне объяснить сложную проблему. Поскольку загадочная загадка сознания остается неразрешимой, нам нужно больше теорий и гипотез, чтобы привлечь достаточно внимания и поддерживать оживленные дискуссии.Этот конфликт - единственный способ для людей познать истину. Поскольку не существует убедительного научного механизма сознания, как одной из наиболее системных и убедительных теорий среди различных теорий сознания, теория Orch-OR заслуживает нашего более глубокого понимания и изучения. Не будем ставить Декарта выше лошади (94). Можно рассеять туман нашего невежества и пролить свет на новые знания о сознании.

Благодарности

Мы благодарим Юн Чена, Школу искусств и средств массовой информации, Университет Тунцзи за поддержку рисунка.

Финансирование : это исследование финансировалось Министерством науки и технологий Китая (2018YFA0107900), Национальным фондом естественных наук (№ 31771491) и муниципальным правительством Шанхая (2019CXJQ01).

Примечания

Этическое заявление : Авторы несут ответственность за все аспекты работы, обеспечивая надлежащее расследование и решение вопросов, связанных с точностью или целостностью любой части работы.

Сноски

Конфликт интересов : У авторов нет конфликта интересов, о котором следует заявлять.

Список литературы

1. Куехни Р.Г. Объяснение сознания, Дэниел К. Деннет, Литтл, Браун, Бостон, Массачусетс, 1991, xiii + 511 стр., Color Res Appl. 2010; 17: 295-7. 10.1002 / col.5080170412 [CrossRef] 2. МарсельКинсборн Время и наблюдатель: где и когда сознание в мозгу. Behav Brain Sci 1992; 15: 183-201. 10.1017 / S0140525X00068229 [CrossRef] 4. Wegner DM. Иллюзия сознательной воли. Мит Пр 2003; 159: 197-213. 5. Крик Ф., Кох К.Некоторые размышления о зрительном восприятии. Колд Спринг Харб Симп Квант Биол 1990; 55: 953. 10.1101 / SQB.1990.055.01.089 [PubMed] [CrossRef] 6. Кох С., Массимини М., Боли М. и др. Нейронные корреляты сознания: успехи и проблемы. Nat Rev Neurosci 2016; 17: 307-21. 10.1038 / nrn.2016.22 [PubMed] [CrossRef] 7. Бранкучи А., Лугли В., Перруччи М.Г. и др. Фронтальный, но не теменный нервный коррелят слухового сознания. Функция структуры мозга 2016; 221: 463-72. 10.1007 / s00429-014-0918-2 [PubMed] [CrossRef] 8.Альварес-Родригес У., Санс М., Ламата Л. и др. Квантовая искусственная жизнь в квантовом компьютере IBM. Научный доклад 2018 4; 8: 14793. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

9. Бравый С., Гамбетта Дж. М., Меззакапо А. и др. Сужение кубитов для моделирования фермионных гамильтонианов. Квантовая физика 2017, arXiv: 1701.08213.

10. Бравый С., Госсет Д., Кениг Р. Квантовое преимущество с мелкими схемами. Наука 2018; 362: 308-311. 10.1126 / science.aar3106 [PubMed] [CrossRef] 11. Ван XL, Цай XD, Су Зе и др. Квантовая телепортация нескольких степеней свободы одного фотона.Природа 2015; 518: 516. 10.1038 / nature14246 [PubMed] [CrossRef] 12. Ding X, He Y, Duan ZC и др. Одиночные фотоны по запросу с высокой эффективностью извлечения и почти единственной неотличимостью от резонансно управляемой квантовой точки в микропиллярном столбе. Phys Rev Lett 2016; 116: 020401. 10.1103 / PhysRevLett.116.020401 [PubMed] [CrossRef] 13. Chen MC, Wu D, Su ZE и др. Эффективное измерение запутывания множества частиц с помощью встраиваемого квантового симулятора. Phys Rev Lett 2016; 116: 070502.10.1103 / PhysRevLett.116.070502 [PubMed] [CrossRef] 15. Гут Э. Gruppentheorie und ihre Anwendung auf die Quantenmechanik der Atomspektren. Monatshefte Für Math Und Phys 1932; 39: A51 10.1007 / BF01699179 [CrossRef] 16. Риккарди Л.М., Умедзава Х. Мозг и физика задач многих тел. Кибернетик 1967; 4: 44-8. 10.1007 / BF00292170 [PubMed] [CrossRef] 17. Стюарт К.И., Такахаши Ю., Умедзава Х. Об устойчивости и нелокальных свойствах памяти. J Теор Биол 1978; 71: 605-18.10.1016 / 0022-5193 (78)

-2 [PubMed] [CrossRef] 18. Стюарт К.И., Такахаши Ю., Умедзава Х. Динамика мозга смешанной системы: нейронная память как макроскопическое упорядоченное состояние. Найдено Phys 1979; 9: 301-27. 10.1007 / BF00715185 [CrossRef] 19. Рой С., Кафатос М. Квантовые процессы и функциональная геометрия: новые перспективы в динамике мозга. Forma 2004; 1: 69-84. 20. Фрёлих Х. Дальнейшая согласованность и хранение энергии в биологических системах. Int J Quantum Chem 1968; 2: 641-9. 10.1002 / qua.560020505 [CrossRef]

21. Чапин Ф.С. Цитирование недели. 1988; 1989.

22. Маршалл И.Н. Сознание и конденсаты Бозе-Эйнштейна. Новые идеи Psychol 1989; 7: 73-83. 10.1016 / 0732-118X (89)

-X [CrossRef] 23. Уилер Дж. Включить наблюдателя в волновую функцию? В: Lopes JL, Paty M. editors. Квантовая механика, полвека спустя. Эпистема (серия по основополагающим, методологическим, философским, психологическим, социологическим и политическим аспектам наук, чистым и прикладным), 1977, том 5.Спрингер, Дордрехт. 26. Stapp HP. Разум, материя и квантовая механика. Найдено Phys 1982; 12: 363-99. 10.1007 / BF00726783 [CrossRef] 27. Малер Г. Разум, материя и квантовая механика (2-е издание). J. Phys. Gen Phys 2004; 37: 6857.

28. Джибу М., Ясуэ К. Квантовые измерения с помощью квантового мозга. 1995.

29. Джибу М., Ясуэ К. Физическая картина квантовой динамики мозга Умедзавы. Cybern Syst Res 1992; 92: 797-804. 31. Джибу М., Ясуэ К. Внутриклеточная передача квантового сигнала в квантовой динамике мозга Умедзавы.Cybern Syst 1993; 24: 1-7. 10.1080 / 01969729308961695 [CrossRef] 32. Джибу М., Ясуэ К. Введение в квантовую динамику мозга в журнале «Природа, познание и система», изд. Carvallo, M. Kluwer Academic, 1993. 34. Стенджер В. Миф о квантовом сознании. Гуманист 1992; 53: 13-5. 35. Чалмерс DJ. Лицом к проблеме сознания. J Сознательный Стад 1994; 2: 200-19. 36. Гибсон КР. Рецензия на книгу: Сознательный разум: в поисках фундаментальной теории.Дэвид Дж. Чалмерс. Int J Quantum Chem 2015; 66: 107-8. 38. Экклс Дж. К. Вызывают ли ментальные события нейронные события аналогично полям вероятностей квантовой механики? Proc R Soc Lond B Biol Sci 1986; 227: 411-28. 10.1098 / rspb.1986.0031 [PubMed] [CrossRef] 39. Амунц К., Зиллес К. Архитектоническое картирование человеческого мозга за пределами Бродмана. Нейрон 2015; 88: 1086-107. 10.1016 / j.neuron.2015.12.001 [PubMed] [CrossRef] 40. Hameroff SR, Watt RC. Обработка информации в микротрубочках.J Теор Биол 1982; 98: 549-61. 10.1016 / 0022-5193 (82)

-0 [PubMed] [CrossRef] 41. Смит С.А., Ватт Р.С., Хамерофф С.Р. Клеточные автоматы в решетках цитоскелета. Phys D Нелинейный феномен 1984; 10: 168-74. 10.1016 / 0167-2789 (84)

-8 [CrossRef] 42. Расмуссен С., Карампурвала Х., Вайдьянатх Р. и др. Вычислительный коннекционизм в нейронах: модель цитоскелетных автоматов, обслуживающих нейронные сети. Phys D Нелинейный феномен 1990; 42: 428-49. 10.1016 / 0167-2789 (90)

-5 [CrossRef] 43.Расмуссен С., Карампурвала Х., Вайдьянатх Р. и др. Эмерджентные вычисления в модельных сетях микротрубочек. В: Century, Международная конференция инженеров IEEE, 2002. 44. Пенроуз Р. Новый разум Императора. Неврология 1991; 37: 285-6. 45. Коруга Д. Абсолютные вычисления: биомолекулярное сознание и нанотехнологии. Стюарт Р. Хамерофф, Elsevier Science Publishers B.V., Амстердам, Нидерланды, 1987: 357. иллю. ISBN 0-444-70283-0. Биосистемы 1987; 22: 83-4. 10.1016 / 0303-2647 (88)

-4 [CrossRef]

46. Хамерофф С.Р., Расмуссен С. Обработка информации в микротрубочках: биомолекулярные автоматы и нанокомпьютеры. 1989.

47. Lahoz-Beltra R, Hameroff SR, Dayhoff JE. Цитоскелетная логика: модель для молекулярных вычислений с помощью логических операций в микротрубочках и связанных с микротрубочками белках. Биосистемы 1993; 29: 1-23. 10.1016 / 0303-2647 (93)

-Q [PubMed] [CrossRef] 48. Джибу М., Хаган С., Хамероф С.Р. и др. Квантовая оптическая когерентность в микротрубочках cytoske1etal: значение для функции мозга.Биосистемы 1994; 32: 195-209. 10.1016 / 0303-2647 (94) -4 [PubMed] [CrossRef] 49. Вульф, штат Нью-Джерси, Хамерофф SR. Квантовый подход к визуальному сознанию. Тенденции Cogn Sci 2001; 5: 472-8. 10.1016 / S1364-6613 (00) 01774-5 [PubMed] [CrossRef] 50. Hameroff SR. «Фундаментальное мышление»: связано ли сознание тонко с базовым уровнем вселенной? Тенденции Cogn Sci 1998; 2: 119-24. 10.1016 / S1364-6613 (98) 01157-7 [PubMed] [CrossRef] 51. Hameroff SR, Craddock TJ, Tuszynski JA.«Байты памяти» - молекулярное соответствие для кодирования фосфорилирования CaMKII решеток микротрубочек. J Integr Neurosci 2010; 9: 253-67. 10.1142 / S0219635210002482 [PubMed] [CrossRef] 52. Penrose BR. Тени разума. Oxford Univ Press, Oxford 1996; 43: 17-24. 53. Карлье М. Ф., Панталони Д. Кинетический анализ гидролиза гуанозин-5’-трифосфата, связанного с полимеризацией тубулина. Биохимия 1981; 20: 1918. 10.1021 / bi00510a030 [PubMed] [CrossRef] 54. Десаи А., Митчисон Т.Дж.Динамика полимеризации микротрубочек. Анну Рев Селл Дев Биол 1997; 13: 83-117. 10.1146 / annurev.cellbio.13.1.83 [PubMed] [CrossRef] 56. Пилхофер М., Ладинский М.С., Макдовалл А.В. и др. Микротрубочки в бактериях: древние тубулины строят гомолог из пяти протофиламентов эукариотического цитоскелета. Plos Biol 2011; 9: e1001213. 10.1371 / journal.pbio.1001213 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 57. Шлипер Д., Олива М.А., Андреу Дж. М. и др. Структура бактериального тубулина BtubA / B: доказательства горизонтального переноса генов.Proc Natl Acad Sci U S A 2005; 102: 9170-5. 10.1073 / pnas.0502859102 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 59. Митчисон Т., Киршнер М. Динамическая нестабильность роста микротрубочек. Природа 1984; 312: 237-42. 10.1038 / 312237a0 [PubMed] [CrossRef] 60. Михайлов А, Гундерсен ГГ. Взаимосвязь между динамикой микротрубочек и образованием ламеллиподий выявляется прямым визуализацией микротрубочек в клетках, обработанных нокодазолом или таксолом. Цитоскелет клеточного мотиля 1998; 41: 325-40. 10.1002 / (SICI) 1097-0169 (1998) 41: 4 <325 :: AID-CM5> 3.0.CO; 2-D [PubMed] [CrossRef] 61. Waterman-Storer CM, Worthylake RA, Liu BP и др. Рост микротрубочек активирует Rac1, способствуя ламеллиподиальному выпячиванию в фибробластах. Nat Cell Biol 1999; 1: 45-50. 10.1038 / 9018 [PubMed] [CrossRef] 62. ван Иден Ф., Сент-Джонстон Д. Поляризация передне-задней и дорсально-вентральной осей во время оогенеза дрозофилы. Curr Opin Genet Dev 1999; 9: 396-404. 10.1016 / S0959-437X (99) 80060-4 [PubMed] [CrossRef] 63.Беддингтон Р.С., Робертсон Э.Дж. Развитие оси и ранняя асимметрия у млекопитающих. Клетка 1999; 96: 195-209. 10.1016 / S0092-8674 (00) 80560-7 [PubMed] [CrossRef] 64. Такер Р.П. Роль белков, связанных с микротрубочками, в морфогенезе мозга: обзор. Brain Res Brain Res Rev 1990; 15: 101-20. 10.1016 / 0165-0173 (90) -E [PubMed] [CrossRef] 65. Кристиан О, Доминика И., Анжела Г. и др. Модуляция экспрессии фактора роста соединительной ткани путем изменения цитоскелета.J Biol Chem 2010; 85: A42. [PubMed] 66. Розетта С, Карин М. Цитоскелетный контроль экспрессии генов: деполимеризация микротрубочек активирует NF-каппа B. J Cell Biol 1995; 128: 1111-9. 10.1083 / jcb.128.6.1111 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 67. Hirokawa N, Noda Y, Tanaka Y и др. Моторные белки суперсемейства кинезинов и внутриклеточный транспорт. Нат Рев Мол Cell Biol 2009; 10: 682-96. 10.1038 / nrm2774 [PubMed] [CrossRef] 68. Böhm KJ. П. Дастин, Микротрубочки (второе полностью переработанное издание).XV + 482 S., 175 Abb. Берлин-Гейдельберг-Нью-Йорк-Токио 1984. Springer-Verlag. ISBN: 3-540-13283-X. Журнал Basic Microbiol 2010; 25: 630. 69. Хамерофф С., Пенроуз Р. Сознание во Вселенной: обзор теории Orch OR. Phys Life Rev 2014; 11: 39-78. 10.1016 / j.plrev.2013.08.002 [PubMed] [CrossRef] 70. Гийо Л., Боск С., Фурест-Лёвен А. и др. Белки STOP ответственны за высокую степень стабилизации микротрубочек, наблюдаемую в нейрональных клетках. J Cell Biol 1998; 142: 167-79.10.1083 / jcb.142.1.167 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 71. Крэддок Т.Дж., Тушинский Я.А., Хамерофф С. Цитоскелетная передача сигналов: кодируется ли память в решетках микротрубочек фосфорилированием CaMKII? PLoS Comput Biol 2012; 8: e1002421. 10.1371 / journal.pcbi.1002421 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 72. Тушинский Ю.А., Хамерофф С., Сатарич М.В. и др. Сегнетоэлектрическое поведение в дипольных решетках микротрубочек: последствия для обработки информации, передачи сигналов и сборки / разборки.J Теор Биол 2015; 174: 371-80. 10.1006 / jtbi.1995.0105 [CrossRef] 73. Brunden KR, Yao Y, Potuzak JS, et al. Характеристика лекарств, стабилизирующих микротрубочки, как возможных терапевтических агентов при болезни Альцгеймера и родственных таупатиях. Pharmacol Res 2011; 63: 341-51. 10.1016 / j.phrs.2010.12.002 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 74. Амос Л.А., Бейкер Т.С. Трехмерная структура протофиламентов тубулина. Природа 1979; 279: 607-12. 10.1038 / 279607a0 [PubMed] [CrossRef] 75.Брайан РФ. Биохимия. Второе издание Voet D, Voet JG. Acta Crystallogr 1996; 52: 610. 76. Санчес К., Диас-Нидо Дж., Авила Х. Фосфорилирование белка 2, связанного с микротрубочками (MAP2), и его значение для регуляции функции цитоскелета нейронов. Прог Нейробиол 2000; 61: 133-68. 10.1016 / S0301-0082 (99) 00046-5 [PubMed] [CrossRef] 77. Хамерофф С.Р., Пенроуз Р. Организованное снижение квантовой когерентности в микротрубочках мозга. Образцовое сознание Мир нейронной сети 1995; 5: 793-804. 78. Хамерофф С., Нип А., Портер М. и др. Пути проводимости в микротрубочках, биологические квантовые вычисления и сознание. Биосистемы 2002; 64: 149-68. 10.1016 / S0303-2647 (01) 00183-6 [PubMed] [CrossRef]

79. Хамерофф С.Р., Пенроуз Р. Сознательные события как организованные пространственно-временные выделения. 2015.

80. Хамерофф С., Пенроуз Р. Организованное снижение квантовой когерентности в микротрубочках мозга: модель сознания. Нейроквантология 2007; 5: 1-8. 10.14704 / nq.2007.5.1.114 [CrossRef] 81. Пенроуз Р., Хамерофф С. Какие «пробелы»? Ответ Грушу и Черчленду. J Сознательный Стад 1995; 2: 98-111. 82. Хамерофф С. Квантовые вычисления в микротрубочках - внутринейронный коррелят сознания? Cogn Stud 1997. DOI: 10.11225 / jcss.4.3_67. [CrossRef] 83. Гош С., Саху С., Бандйопадхьяй А. Свидетельства массовой глобальной синхронизации и сознания. Phys Life Rev 2014; 11: 83-4. 10.1016 / j.plrev.2013.10.007 [PubMed] [CrossRef] 84.Тушинский Я. Потребность в физической основе познавательного процесса. Комментарий к книге Хамероффа и Пенроуза «Сознание во Вселенной: обзор теории ORCH ORCH». Phys Life Rev 2014; 11: 79-80. 10.1016 / j.plrev.2013.10.009 [PubMed] [CrossRef] 85. Чопра Д. Реальность и сознание: взгляд с Востока. Phys Life Rev 2014; 11: 81-2. 10.1016 / j.plrev.2013.11.001 [PubMed] [CrossRef] 86. Лукас Дж. Лицо свободы. Комментарий к книге Стюарта Хамероффа и Роджера Пенроуза «Сознание во Вселенной: обзор теории ORCH ORCH».Phys Life Rev 2014; 11: 87-8. 10.1016 / j.plrev.2013.11.008 [PubMed] [CrossRef] 87. Джемпер CC, Scholes GD. Жизнь - теплая, мокрая и шумная? Phys Life Rev 2014; 11: 85-6. 10.1016 / j.plrev.2013.10.008 [PubMed] [CrossRef] 88. Пино С., Ди Мауро Э. Как примирить Поппера с Картезием. Комментарий к: «Сознание во вселенной. Обзор теории «Orch OR» С. Хамероффа и Р. Пенроуза. Phys Life Rev 2014; 11: 91-3. 10.1016 / j.plrev.2013.09.001 [PubMed] [CrossRef] 89.Баарс Б.Дж., Эдельман Д.Б. Сознание, биология и квантовые гипотезы. Phys Life Rev 2012; 9: 285-94. 10.1016 / j.plrev.2012.07.001 [PubMed] [CrossRef] 90. Тэнди С. Вы (почти) зомби ?: Сознательные мысли о «Сознании во вселенной» Хамероффа и Пенроуза. Phys Life Rev 2014; 11: 89-90; обсуждение 94-100. 10.1016 / j.plrev.2013.10.010 [PubMed] [CrossRef] 91. Хамерофф С. Квантовая биология мозга дополняет подходы к сборке нейронов сознания: комментарий к «Сознанию, биологии и квантовым гипотезам» Баарса и Эдельмана.Phys Life Rev 2012; 9: 303-5. 10.1016 / j.plrev.2012.07.002 [PubMed] [CrossRef] 92. Бернройдер Г. Есть ли место для квантовой области в исследовании сознания ?. Прокомментируйте «Сознание, биология и квантовые гипотезы» Баарса и Эдельмана. Phys Life Rev 2012; 9: 301-2. 10.1016 / j.plrev.2012.07.004 [PubMed] [CrossRef] 93. Климеш В., Арора А. Частотная архитектура ЭЭГ, связанные колебания и сознание. Комментарий к книге Баарса и Эдельмана «Сознание, биология и квантовые гипотезы».Phys Life Rev 2012; 9: 295-6. 10.1016 / j.plrev.2012.07.010 [PubMed] [CrossRef] 94. Сет АК. Ставить Декарта выше лошади: квантовые теории сознания: комментарий к книге Баарса и Эдельмана «Сознание, биология и квантовые гипотезы». Phys Life Rev 2012; 9: 297-8; обсуждение 306-7. 10.1016 / j.plrev.2012.07.005 [PubMed] [CrossRef] 95. Wessel JR. От «Нейронных коррелятов сознания» до «Нейронных причин сознания»: комментарий к «Сознанию, биологии и квантовым гипотезам» Бернарда Дж.Баарс и Дэвид Э. Эдельман. Phys Life Rev 2012; 9: 299-300; обсуждение 306-7. 10.1016 / j.plrev.2012.07.003 [PubMed] [CrossRef] 96. Крэддок Т.Д., Куриан П., Прето Дж. И др. Анестезирующие изменения коллективных терагерцовых колебаний тубулина коррелируют с клинической эффективностью: последствия для анестезиологического действия и послеоперационной когнитивной дисфункции. Научный представитель 2017; 7: 9877. 10.1038 / s41598-017-09992-7 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 97. Си Дж., Лю Р., Эсбери Г. Р. и др.Белки, связывающие ингаляционные анестетики в мембранах нейронов крыс. J Biol Chem 2004; 279: 19628-33. 10.1074 / jbc.M313864200 [PubMed] [CrossRef] 98. Пан Дж. З., Си Дж., Тобиас Дж. У. и др. Галотан-связывающий протеом в коре головного мозга человека. J Proteome Res 2007; 6: 582-92. 10.1021 / pr060311u [PubMed] [CrossRef] 99. Emerson DJ, Weiser BP, Psonis J и др. Прямая модуляция стабильности микротрубочек способствует общей анестезии антраценом. J Am Chem Soc 2013; 135: 5389. 10.1021 / ja311171u [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 100.Крэддок Т.Дж., Сент-Джордж М., Фридман Х. и др. Вычислительные прогнозы взаимодействия летучих анестетиков с цитоскелетом микротрубочек: последствия для побочных эффектов общей анестезии. PLoS One 2012; 7: e37251. 10.1371 / journal.pone.0037251 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 101. Hameroff SR. Мозг - это одновременно нейрокомпьютер и квантовый компьютер. Cogn Sci 2007; 31: 1035-45. 10.1080 / 03640210701704004 [PubMed] [CrossRef] 102. Хамерофф С. Квантовые прогулки в микротрубочках мозга - биомолекулярная основа квантового познания? Top Cogn Sci 2014; 6: 91-7.10.1111 / tops.12068 [PubMed] [CrossRef] 103. Тонелло Л., Кокки М., Габриелли Ф. и др. О возможной квантовой роли серотонина в сознании. J Integr Neurosci 2015; 14: 295-308. 10.1142 / S021963521550017X [PubMed] [CrossRef] 104. Craddock TJ, Priel A, Tuszynski JA. Удержание времени: может ли квантовое биение микротрубочек быть основой нейронной синхронизации, связанной с сознанием? J Integr Neurosci 2014; 13: 293-311. 10.1142 / S0219635214400019 [PubMed] [CrossRef] 105.Ли Н, Лу Д, Ян Л. и др. Ядерный спин ослабляет анестезирующую способность изотопов ксенона у мышей: последствия для механизмов анестезии и сознания. Анестезиология 2018; 129: 271-277. 10.1097 / ALN.0000000000002226 [PubMed] [CrossRef]

Квантовая физика стоит за способностью вашего мозга думать?

Майкл Брукс

МЭТЬЮ ФИШЕР опасался, как его сверстники отреагируют на его последний проект.В конце концов, он почувствовал облегчение, что его не высмеяли вне суда. «Они сказали мне, что это разумная наука - я не сумасшедший».

Конечно, в резюме Фишера ничего не говорится о сумасшествии. Специалист по квантовым свойствам материалов, он работал в IBM, а затем в исследовательской станции Q Microsoft, разрабатывая квантовые компьютеры. Сейчас он профессор Института теоретической физики Кавли Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. В этом году он выиграл акцию Американского физического общества Оливера Э.Бакли по физике конденсированного состояния, многие лауреаты которой стали лауреатами Нобелевской премии.

Дело в том, что он затронул тему, которую многие физики предпочли бы просто избегать.

«Использует ли мозг квантовую механику? Это совершенно законный вопрос, - говорит Фишер. С одной стороны, он прав - и ответ - да. Мозг состоит из атомов, и атомы подчиняются законам квантовой физики. Но Фишер на самом деле спрашивает, могут ли странные свойства квантовых объектов - нахождение в двух местах одновременно, кажущееся мгновенное влияние друг на друга на расстоянии и т. Д. - объяснить все еще вызывающие недоумение аспекты человеческого познания.И это, оказывается, действительно очень спорный вопрос.

Самое основное возражение исходит от бритвы Оккама, принципа, согласно которому простейшее объяснение обычно является лучшим. С этой точки зрения, текущие неквантовые представления о работе мозга прекрасно работают. «Накапливаются доказательства того, что мы можем объяснить все интересное, связанное с мозгом, с точки зрения взаимодействия нейронов», - говорит философ Пол Тагард из Университета Ватерлоо в Онтарио, Канада. Физик Дэвид Дойч из Оксфордского университета соглашается.«Есть ли необходимость использовать квантовую физику для объяснения познания?» он спрашивает. «Я не знаю ни одного, и буду удивлен, если он появится».

Фишер менее уверен, указывая на то, что современные представления о воспоминаниях далеки от водонепроницаемости - например, что они хранятся в архитектуре нейронных сетей или в соединениях между нейронами. «Мой инстинкт подсказывает, что в нейробиологии есть много вещей, которые остаются загадкой», - говорит Фишер. Так почему бы не посмотреть, есть ли более качественные квантовые объяснения?

Возможно, потому что мы были здесь раньше.В 1989 году оксфордский математик Роджер Пенроуз предположил, что никакая стандартная классическая модель вычислений никогда не сможет объяснить, как мозг производит мысли и сознательный опыт. Это предложение заинтриговало многих людей, не в последнюю очередь анестезиолога из Аризоны по имени Стюарт Хамерофф, который предложил особый способ задействовать квантовые эффекты.

Суть идеи заключалась в том, что микротрубочки - белковые трубки, составляющие опорную структуру нейронов - используют квантовые эффекты для существования в «суперпозициях» двух разных форм одновременно.Каждая из этих форм представляет собой немного классической информации, поэтому этот изменяющий форму квантовый бит или кубит может хранить вдвое больше информации, чем его классический аналог.

Добавьте к этому запутанность - квантовую особенность, которая позволяет состояниям кубитов оставаться переплетенными, даже когда они не находятся в контакте, - и вы быстро создадите квантовый компьютер, который может манипулировать и хранить информацию намного эффективнее, чем любой классический компьютер. На самом деле, предположил Пенроуз, способ, которым такой компьютер может одновременно получать множество ответов и комбинировать эти ответы по-разному, будет как раз тем, что объясняет необычный гений мозга.

Пенроуз и Хамерофф совместно работали над этой идеей, и они и другие некоторое время обсуждали ее как разумное предложение. Но вскоре стали появляться дыры.

С точки зрения физика, самой фундаментальной проблемой было время когерентности. И суперпозиция, и запутанность - чрезвычайно хрупкие явления. Представьте себе человеческую пирамиду, состоящую из артистов, пересекающих высокий провод на одноколесном велосипеде, и вы поймете идею. Малейшее возмущение и ускользает их хватка. В случае квантовой системы она «декогерируется» до стандартного классического состояния, если ее нарушают тепло, механическая вибрация или что-то еще.Информация, хранящаяся в квантовых состояниях, обычно теряется для окружающей среды.

Эта проблема препятствовала попыткам физиков, в том числе Фишера, в течение последних двух десятилетий сконструировать квантовый компьютер любого значительного размера. Даже в условиях криогенного охлаждения и механической изоляции сложно поддерживать связность кубитных сетей достаточно долго, чтобы делать что-либо, выходящее за рамки возможностей классических компьютеров.

В теплом, влажном мозгу, с его супом из трясущихся, толкающихся молекул, это становится почти невозможным.Нейроны удерживают информацию в течение микросекунд за раз или больше при ее обработке, но расчеты показывают, что суперпозиции микротрубочек будут длиться только между 10 -20 и 10 -13 секундами. Нейрофилософ Патрисия Черчленд подытожила то, что стало общепринятой точкой зрения: «Пикси-пыль в синапсах имеет такое же объяснительное значение, как квантовая когерентность в микротрубочках», - написала она в 1996 году.

«Поддержание квантовых эффектов в теплом влажном мозгу должно быть невозможным»

Фишер разделял этот скептицизм.«Когда они заговорили о микротрубочках, я сразу понял, что это бессмысленно, - говорит он. «Невозможно работать с квантовой информацией, если вы не можете контролировать ее и не допускать ее попадания в окружающую среду».

Но в равной степени, подумал он, не было бы странным, если бы эволюция этого не сделала? У жизни были миллиарды лет, чтобы «открыть» квантовую механику, и ее изысканный молекулярный аппарат дает ей средства для ее использования. Даже если электрические импульсы между нейронами в мозгу - что хорошо описывается классической физикой - являются непосредственной основой мышления и памяти, скрытый квантовый слой может частично определять, как эти нейроны коррелируют и срабатывают.

Личный интерес Фишера к этому предмету начался довольно окольным путем, когда он задавался вопросом о сохранении психических заболеваний среди близких ему людей, а также об эффективности лекарств, используемых для их лечения. «Никто на самом деле не знает, как работают психиатрические фармацевтические препараты», - говорит он. Для этого есть причина. Для этого потребуется гораздо лучшее понимание того, что наркотики пытаются изменить: человеческий разум.

Первоначально Фишер интересовался литием, ингредиентом многих препаратов, стабилизирующих настроение.Изучая научную литературу, он наткнулся на один отчет 1986 года, который заставил его задуматься. В нем описан эксперимент, в котором крысам давали один из двух стабильных изотопов лития: литий-6 и литий-7. Когда дело дошло до ухода за детенышами, постройки гнезд, кормления и некоторых других мер, те, кто получал литий-6, были намного более активными, чем контрольные группы или те, кто получал литий-7 ( Biological Psychiatry , vol 21, p 1258). .

Именно эта статья подтолкнула Фишера к мысли, что, возможно, пришло время снова открыть весь ящик квантового познания червей.Все атомные ядра, как и составляющие их элементарные частицы, обладают квантово-механическим свойством, называемым спином. Грубо говоря, спин количественно определяет, насколько ядро ​​«чувствует» электрические и магнитные поля; чем выше спин, тем сильнее взаимодействие. Ядро с наименьшим возможным значением спина 1/2 практически не ощущает взаимодействия с электрическими полями, а только очень слабое магнитное взаимодействие. Таким образом, в такой среде, как мозг, где существует множество электрических полей, ядра со спином 1/2 будут особенно изолированы от возмущений.

Ядра со спином-1/2 не распространены в природе, но вот в чем дело. Величина спина лития-6 равна 1, но в химическом окружении мозга, содержащем водный раствор соли, присутствие дополнительных протонов воды, как известно, заставляет его действовать как ядро ​​со спином 1/2. . Эксперименты, проведенные еще в 1970-х годах, показали, что ядра лития-6 могут удерживать постоянный спин в течение 5 минут. Если есть элемент квантового контроля над вычислениями мозга, рассуждал Фишер, успокаивающие эффекты лития могут быть связаны с включением этих особенно когерентных ядер в химию мозга.

И не только это. Литий-6 не встречается в мозгу в естественных условиях, но одно ядро ​​со спином 1/2 встречается, и он является активным участником многих биохимических реакций: фосфора. Семя в уме Фишера начало прорастать. «Если в мозге происходит квантовая обработка, то ядерное вращение фосфора - единственный способ, которым это могло произойти», - говорит Фишер.

После исчерпывающих вычислений времен когерентности различных молекул на основе фосфора в биологических условиях, Фишер обнародовал свой кубит-кандидат.Это структура фосфата кальция, известная как молекула или кластер Познера. Он был обнаружен в костном минерале в 1975 году, а также был замечен плавающим вокруг, когда в лаборатории состряпали искусственные биологические жидкости, то есть воду с добавленными биологическими молекулами и минеральными солями. Когда Фишер оценил время когерентности для этих молекул, оно составило колоссальные 10 5 секунды - целый день.

Он также идентифицировал по крайней мере одну химическую реакцию в мозге, которая, как он думает, естественным образом вызовет запутанные когерентные состояния между ядерными спинами в молекулах Познера.Это процесс, участвующий в абсорбции кальция и метаболизме жиров, в котором используется фермент, называемый пирофосфатазой. Этот фермент разрушает структуры, состоящие из двух взаимосвязанных ионов фосфата, образуя два отдельных иона. По крайней мере теоретически ядерные спины в этих двух ионах должны быть квантово запутанными. Выпустите их в жидкость, окружающую клетки, и они могут объединиться с ионами кальция, образуя молекулы Познера.

Если все верно, внеклеточная жидкость мозга может быть наводнена сложными кластерами сильно запутанных молекул Познера.Оказавшись внутри нейронов, эти молекулы могут начать изменять способ, которым клетки сигнализируют и реагируют, начиная формировать мысли и воспоминания (см. Диаграмму).

Фишер опубликовал подробности своего предложения в Annals of Physics в прошлом месяце (том 362, стр. 593). Он признает, что многое из этого в высшей степени спекулятивно. «Я все еще на стадии рассказа историй», - говорит он. «Мне нужно провести несколько экспериментов».

C-слово

Первый тест будет заключаться в том, существуют ли молекулы Познера в реальных внеклеточных жидкостях.Если да, могут ли они запутаться? Фишер предполагает испытать это в лаборатории, вызвав химические реакции, которые, как предполагается, запутывают ядерные спины фосфора, разливая полученный раствор в две пробирки и ища квантовые корреляции между светом, испускаемым двумя. Наблюдайте за такими корреляциями, и вы, возможно, только начнете приводить доводы в пользу квантового познания. «Этот тест можно провести, и я позабочусь об этом», - говорит Фишер.

Пенроуз - возможно, предсказуемо - взволнован этой историей.«Стюарт Хамерофф и я придерживались мнения, что ядерные спины могут быть важным компонентом долговременной памяти в течение длительного времени», - говорит он. «Идея Мэтью Фишера могла бы внести очень позитивный вклад в эту картину».

Пенроуз все еще связывает свои цвета со своей гипотезой о микротрубочках, однако, рассматривая новое предложение как простое дополнение, которое обеспечивает долговременную память. «Феномен сознания, скорее всего, связан с квантовыми действиями взаимосвязанных микротрубочек», - говорит он.

Для Пенроуза сознание имеет отношение к гравитации, действующей на квантовые состояния и, таким образом, заставляющей их декогерировать; По его словам, микротрубочки более массивны, чем ядра, и, следовательно, с большей вероятностью могут быть причиной этого взаимодействия. Фишер предпочел бы не идти по этому пути и говорит, что он старательно избегал любого упоминания с-слова - сознание - в своей статье, сосредоточившись вместо этого на более определенных концепциях, таких как память.

Его предложение может быть и не безумным, но достаточно ли оно, чтобы убедить скептиков снова поискать квантовые эффекты в мозге? Тагард заявляет, что у него широкие взгляды.Он указывает на доказательства, накопленные за последнюю четверть века, показывающие, что другие биологические процессы, такие как фотосинтез, включают долгоживущие когерентные квантовые состояния. Влатко Ведрал из Оксфордского университета также видит некоторую ценность в работе Фишера. По его словам, идея о том, что теплый, влажный мозг слишком беспорядок, чтобы иметь полезную связность, «простодушна». Кроме того, он не уверен, какую именно роль может играть механизм Фишера. «Но, по крайней мере, он предложил эксперименты, которые могли бы помочь исследовать этот вопрос», - говорит он.

«Идея о том, что мозг слишком беспорядочный для квантовых эффектов, проста»

Если есть хоть какой-то намек на успех, у Фишера есть множество идей, которые можно проверить. Возникает вопрос о литии, а также о том, могут ли связанные спиновые эффекты объяснить влияние ртути на мозг - явление, которое стало известно как болезнь безумного шляпника, потому что изготовление шляп традиционно связано с длительным воздействием ртути. Некоторые широко распространенные изотопы ртути имеют ненулевой ядерный спин и могут декогерировать ядерные спины фосфора, если попадают внутрь молекулы Познера.

Вопросы продолжают поступать. Вызывает ли удар по голове потерю памяти, потому что он вызывает декогеренцию? Является ли ядерное вращение причиной того, что вы можете изменить состояние мозга с помощью транскраниальной магнитной стимуляции, которая запускает магнитное поле через мозг? Фишер работает с нейробиологами и молекулярными биологами из Стэнфордского университета в Калифорнии, где он сейчас находится в творческом отпуске, чтобы ответить на эти вопросы. Он признает, что для большинства потребовалось немало убедительных доказательств.

Джонджо Макфадден, молекулярный биолог из Университета Суррея в Гилфорде, Великобритания, является одним из исследователей, которого еще предстоит убедить.Он снова обращается к бритве Оккама. «Слишком много фрагментов, которые нужно объединить, чтобы составить связную историю», - говорит он. «Если какой-то один аспект пропадает, все разваливается».

Тагард тоже ждет падения. «Нужен ли вам этот дополнительный уровень объяснения для объяснения интересных психологических явлений? Я так не думаю, - говорит он. Но это не причина, чтобы серьезно не оценивать такие предложения, добавляет он. «Одна из самых сильных сторон науки состоит в том, что люди пробуют разные подходы, а вы получаете конкурирующие объяснения.Все хорошо. Я просто вкладываю деньги в другую.

Фишер тем временем вкладывает деньги в рот: он потратил 20 000 долларов собственных денег на регистрацию патента на лечение депрессии и подобных психических состояний соединениями, обогащенными литием-6. Возможно, уместно, однако, что он по-прежнему не знает, приведет ли это к чему-либо. «Может ли квантовое познание понять те вещи, которые отсутствуют в нашем понимании нейробиологии?» - рефлекторно спрашивает он."Возможно."

(Изображения: Eiko Ojala, Superstock)

Эта статья появилась в печати под заголовком «Немного в двух мыслях»

Еще по этим темам:

Может ли наш мозг помочь доказать, что Вселенная сознательна?

Как люди, мы знаем, что обладаем сознанием, потому что переживаем и чувствуем вещи. Однако ученые и великие мыслители не могут объяснить, что такое сознание, и в равной степени озадачены тем, откуда оно взялось.

«Сознание - или, лучше сказать, сознательный опыт - очевидно, является частью реальности», - сказал Иоганнес Кляйнер, математик и физик-теоретик из Мюнхенского центра математической философии, Германия. «У всех нас есть это, но без понимания того, как это связано с известной физикой, наше понимание Вселенной является неполным».

Имея это в виду, Кляйнер надеется, что математика позволит ему точно определить сознание. Работая с коллегой Шоном Таллом, математиком из Оксфордского университета, У.К., парой движет до некоторой степени философская точка зрения, называемая панпсихизмом.

Связанный: Физик Стивен Вольфрам думает, что он придерживается теории всего, и ему нужна помощь в моделировании вселенной

Это утверждает, что сознание присуще даже мельчайшим частицам материи - идея, которая предполагает фундаментальное построение блоки реальности имеют сознательный опыт. Что особенно важно, это означает, что сознание можно найти повсюду во Вселенной.

Математическая модель сознания может быть основана на данных мозга. (Изображение предоставлено Getty Images)

Может ли квантовая механика также помочь нам в понимании космоса?

Если исследователи смогут ответить, как наш мозг порождает субъективный опыт, есть шанс, что их математическая модель может быть распространена и на неодушевленную материю, сказали они.

«Математическая теория может применяться ко многим различным системам, а не только к мозгу», - сказал Кляйнер All About Space по электронной почте.«Если вы разработаете математическую модель сознания на основе данных, полученных из мозга, вы сможете применить эту модель к другим системам, например, компьютерам или термостатам, чтобы увидеть, что она говорит и об их сознательном опыте».

Некоторые выдающиеся умы придают значение точке зрения панпсихизма, не в последнюю очередь известный оксфордский физик сэр Роджер Пенроуз, который был одним из первых ученых, предложивших выйти за рамки нейробиологии при рассмотрении сознания.

Он говорит, что мы должны серьезно учитывать роль квантовой механики, и в своей книге, опубликованной в 1989 году « Новый разум императора: о компьютерах, разуме и законах физики », он утверждал, что человеческое сознание неалгоритмично и не является алгоритмом. продукт квантовых эффектов.

Все о космосе

(Изображение предоставлено: Future)

Эту статью предлагает вам Все о космосе .


Журнал All About Space отправит вас в захватывающее путешествие по нашей солнечной системе и за ее пределы, от удивительных технологий и космических кораблей, которые позволяют человечеству выйти на орбиту, до сложностей космической науки.

Эта идея эволюционировала в сотрудничестве с анестезиологом и психологом Стюартом Хамероффом в гипотезу, названную Orchestrated Objective Reduction (Orch OR).

В нем утверждается, что сознание, вероятно, связано с квантовыми колебаниями микротрубочек глубоко внутри нейронов мозга, в отличие от общепринятого мнения, что это связано с связями между нейронами.

Важно, однако, что "Orch OR предполагает, что существует связь между биомолекулярными процессами мозга и основной структурой Вселенной", согласно заявлению, опубликованному в статье "Сознание во Вселенной: обзор" Orch за март 2014 г. ИЛИ "Теория", написанная Пенроузом и Хамероффом в журнале Physics of Life Reviews .

И именно на этой основе работают Кляйнер и Тулл. Они также вдохновлены нейробиологом и психиатром Джулио Тонони, выдающимся заведующим кафедрой исследований сознания в Университете Висконсина.

Orchestrated Objective Reduction (Orch OR) утверждает, что сознание, вероятно, связано с квантовыми колебаниями микротрубочек глубоко внутри нейронов мозга. (Изображение предоставлено: Getty Images)

Теория интегрированной теории информации (IIT) Тонони, опубликованная в журнале BMC Neuroscience , является одной из небольшого класса многообещающих моделей сознания.«ИИТ - это очень математическая теория», - сказал Кляйнер.

IIT утверждает, что сознание является фундаментальным аспектом реальности; что он существует и структурирован, специфичен, унифицирован и определен. Основная идея предполагает, что сознание возникает, когда информация перемещается между подсистемами общей системы: чтобы быть сознательным, объект должен быть единым и интегрированным и должен обладать свойством, называемым «фи», которое зависит от взаимозависимости подсистем.

Другими словами, у вас на столе может быть пачка монет, на каждой из которых находится связка нейронов.Если информация, которая передается по этим путям, имеет решающее значение для этих монет, то у вас высокий фи и, следовательно, сознание.

Если бы эти монеты могли прекрасно работать как подсистемы без передачи информации к другим монетам и от них, тогда не было бы ни фи, ни сознания. Чем больше взаимозависимость между подсистемами, тем более осознанным будет что-то.

«Интегрированная информация - это абстрактная величина, которую вы можете вычислить, если у вас есть хорошее подробное описание системы», - сказал Кляйнер, добавив, что система не обязательно должна быть биологической.

"Результатом является число, обозначенное фи, поэтому, если у вас есть яблоко, вы можете спросить, сколько в нем интегрированной информации, точно так же, как вы можете спросить, сколько в нем энергии. Вы можете говорить о том, сколько интегрировано информация находится в компьютере, как вы можете говорить об энтропии ».

Phi - это символ, используемый для представления теории интегрированной информации. (Изображение предоставлено: Wikimedia Commons / Jossi)

IIT в значительной степени поддерживает панпсихизм, потому что, согласно теории, даже протон может обладать фи.И точно так же, как яблоко, термостат и компьютер могут обладать им, так и ваш стул и ваш стол могут обладать всеми другими вещами во вселенной.

«Что касается экспериментальных доказательств, существует несколько независимых исследований, которые указывают на корреляцию между интегрированной информацией и сознанием», - сказал Кляйнер.

Так есть ли у подсистем сознательный опыт? Нет. Все ли системы сознательны? №

«Теория состоит из очень сложного алгоритма, который при применении к подробному математическому описанию физической системы предоставляет информацию о том, является ли система сознательной или нет, и что она осознает», - сказал Кляйнер.

«Математика такова, что если что-то является сознательным согласно теории, то компоненты, составляющие эту систему, не могут иметь сознательный опыт сами по себе. Только целое имеет сознательный опыт, а не части. Применимо к вашему мозгу. , это означает, что часть коры вашего мозга может быть в сознании, но частицы, составляющие кору, сами по себе не обладают сознанием ".

Вселенная со своей собственной реальностью

«Если есть изолированная пара частиц, плавающая где-то в космосе, у них будет некоторая рудиментарная форма сознания, если они будут взаимодействовать правильным образом», - сказал Кляйнер.

Итак, согласно IIT, вселенная действительно полна сознания. Но имеет ли это значение для физической части Вселенной? Математика теории говорит, что это не так. Физическая система будет работать независимо, независимо от того, имеет ли она сознательный опыт или нет.

Кляйнер приводит в качестве примера компьютер, говоря, что математика IIT показывает, что он может обладать сознанием, но это не изменит способ его работы.

«Это противоречит метафизическому обоснованию теории, которая носит строго идеалистический характер», - сказал Кляйнер.«Он ставит сознание на первое место, а физическое - на второе. В какой-то момент мы можем увидеть некоторые изменения в математике, чтобы более точно учесть эту основу».

Это то, что его и Талл пытаются решить в исследовании. Эмерджентистские теории сознания имеют тенденцию утверждать, что физика - это все, что существует.

Связанный: Проблемы современной физики

Теория интегрированной информации показывает, что сознание можно найти во Вселенной.(Изображение предоставлено Getty Images)

«Они отвергли бы идею о том, что сознание отделено от физического или более первично, чем физическое, и сказали бы, что сознание - это не что иное, как конкретное физическое явление, которое возникает в результате взаимодействия фундаментальных физических величин в определенных условиях. ", - сказал Кляйнер.

Математическая версия ИИТ Хиса и Талла, с другой стороны, задумана как то, что можно было бы назвать фундаментальной теорией сознания. «Он пытается вплести сознание в фундаментальную ткань реальности, хотя и очень специфическим образом», - сказал Кляйнер.И если будет показано, что Вселенная сознательна, что тогда? Какие последствия?

«Могут быть моральные последствия. Мы склонны относиться к системам, обладающим сознательным опытом, иначе, чем к системам, у которых его нет», - сказал Кляйнер.

Тем не менее, если будет доказано, что сознание играет причинную роль во Вселенной, это будет иметь огромные последствия для научного взгляда на мир, сказал Кляйнер. «Это может привести к научной революции наравне с революцией, инициированной Галилео Галилеем», - сказал он.

И это действительно нужно иметь в виду.

Дополнительные ресурсы:

Ученые используют физику для понимания тайны сознания

Исследование потенциально применимо к людям и отражает растущий интерес к новым теориям сознания, которые можно проверить экспериментально.

Международное исследование с участием физиков Монаша подтвердило новый подход к измерению сознания, потенциально изменяющий наше понимание сложных неврологических проблем.

В исследовании, опубликованном вчера в журнале « Physical Review Research », описывается, как инструменты физики и теории сложности использовались для определения уровня сознания у плодовых мушек.

«Это серьезная проблема в нейробиологии, где крайне важно различать невосприимчивых вегетативных пациентов и тех, кто страдает от состояния, при котором пациент осознает, но не может двигаться или общаться вербально из-за полного паралича почти всех произвольных мышц тела. , - сказал автор исследования д-р.Каван Моди из физико-астрономического факультета Университета Монаш.

Исследовательская группа, в которую входят доктор Моди, кандидат наук Роберто Муньос, также из Школы физики и астрономии, и доцент психологии Университета Монаша Нао Цучия, нашла способ измерить уровень сознательного возбуждения у плодовых мух с помощью комплекса сигналы, производимые мозгом.

«Наша методика позволяет нам различать мух, подвергшихся анестезии, и мух, которые этого не сделали, путем расчета временной сложности сигналов», - сказал д-р.Моди.

«Исследование важно, потому что оно подчеркивает объективный способ измерения сознательного возбуждения, основанный на хорошо зарекомендовавших себя идеях теории сложности», - сказал он.

«Это потенциально применимо к людям - и это отражает растущий интерес к новым теориям сознания, которые можно экспериментально проверить».

Исследовательская группа изучила сигналы мозга 13 дрозофил как в бодрствующем состоянии, так и под наркозом. Затем они проанализировали сигналы, чтобы увидеть, насколько они сложны.

«Мы обнаружили, что статистическая сложность больше, когда муха бодрствует, чем когда та же самая муха находится под наркозом», - сказал д-р Моди.

«Это важно, потому что предлагает надежный способ определения уровня сознательного возбуждения, касаясь небольшой области мозга, а не многих частей мозга.

«Это также предполагает наличие четкого маркера сознательного возбуждения, не зависящего от конкретных внешних раздражителей».

Исследователи пришли к выводу, что применение аналогичного анализа к другим наборам данных, в частности к данным ЭЭГ человека, может привести к новым открытиям, касающимся взаимосвязи между сознанием и сложностью.

Ссылка: «Общая анестезия снижает сложность и временную асимметрию информационных структур, полученных из нейронных записей в Drosophila » Роберто Н. Муньос, Ангус Леунг, Эйдан Зецевик, Феликс А. Поллок, Дрор Коэн, Бруно ван Свиндерен, Наоцугу Цучия и Каван Модиай, 22 мая 2020 г., Physical Review Research .
DOI: 10.1103 / PhysRevResearch.2.023219

.