Dada la reciente confirmación de que la mecánica cuántica juega un papel importante en la fotosíntesis y posiblemente en otros sistemas biológicos, ¿es probable que la mecánica cuántica juegue un papel importante en la función cerebral?

Si bien personalmente considero que la teoría cuántica entremezclada con la especulación de la conciencia está cerca, si no en el extremo loco del espectro, sigo preguntándome acerca de la visión de Roger Penrose sobre el tema. Después de todo, su puesto en Oxford lo coloca en la misma liga internacional que Hawking con su puesto en Cambridge. Veamos, ¿dónde ocupó Issac Newton una publicación?

Durante mucho tiempo había admirado a Sir Roger Penrose por sus múltiples chispas de genio:

Su invención del embaldosado no periódico del avión es solo uno.

Para citar una cita de la London Mathematical Society:
“Su profundo trabajo sobre la relatividad general ha sido un factor importante en nuestra comprensión de los agujeros negros. Su desarrollo de la teoría de Twistor ha producido un enfoque hermoso y productivo de las ecuaciones clásicas de la física matemática. Sus inclinaciones del plano subyacen en el cuasi recién descubierto cristales ”

Con estas credenciales, la mente se aturde: “Penrose ha escrito libros sobre la conexión entre la física fundamental y la conciencia humana (o animal). En The Emperor’s New Mind (1989), argumenta que las leyes conocidas de la física son inadecuadas para explicar el fenómeno de la conciencia “Penrose propone las características que puede tener esta nueva física y especifica los requisitos para un puente entre la mecánica clásica y la mecánica cuántica (lo que él llama la gravedad cuántica correcta)”.

Después de que sus compañeros físicos lo sometieron a una avalancha de humillaciones, me sentí confirmado en mi propia convicción de que sus conjeturas estaban irremediablemente fuera de lugar.
HASTA:

Cuando se trata de la fotosíntesis, las plantas realizan computación cuántica

“El biofísico Gregory Engel y sus colegas enfriaron una bacteria verde de azufre, Chlorobium tepidum, uno de los fotosintéticos más antiguos del planeta, a 77 kelvins [–321 grados Fahrenheit] y luego la pulsaron con explosiones extremadamente cortas de luz láser. Al manipular estos pulsos , los investigadores pudieron rastrear el flujo de energía a través del sistema fotosintético de la bacteria. “Siempre pensamos que saltaba a través del sistema, de la misma manera que tú o yo podríamos atravesar un laberinto de arbustos”, explica Engel. de llegar a una intersección e ir a izquierda o derecha, en realidad puede ir en ambas direcciones a la vez y explorar muchos caminos diferentes de la manera más eficiente “.

Si bien el cerebro puede no necesitar tales fenómenos para alcanzar la conciencia, la observación descrita ciertamente parece que podría proporcionar una base para la aplicación a la computación cuántica.

Recomiendo encarecidamente el trabajo de Stanislas Dehaene en The Cognitive Neuroscience of Consciousness Amazon.com: La conciencia y el cerebro: descifrando cómo el cerebro codifica nuestros pensamientos (9780670025435): Stanislas Dehaene: Libros como antídoto para el pensamiento difuso, ilusorio o especulativo.
Editar adjunto semanas después:
[1505.03775] Vida artificial en tecnologías cuánticas Este artículo indica que todavía hay mucho por aprender sobre cómo la vida puede explotar los efectos cuánticos.

Agregado más tarde: estos documentos proporcionan información importante sobre la pregunta.
Página en cogsci.uwaterloo.ca
¿Es el cerebro una computadora cuántica? por Abninder Litt (Waterloo U.) y otros
[quant-ph / 9907009] La importancia de la decoherencia cuántica en los procesos cerebrales por Max Tegmark (MIT)

Como señalaron otros, personas respetadas como Roger Penrose y Stuart Hameroff han propuesto que el cerebro responda a las fluctuaciones cuánticas.

Sin embargo, Max Tegmark y Harold Shapiro REALMENTE HICIERON LA MATEMÁTICA y mostraron que el marco de tiempo para la actividad cuántica frente a la conducción neural química clásica difiere en el orden de BILLONES. Esta es una evidencia bastante clara de que la física clásica y no la cuántica explica el procesamiento neuronal. reF: Max Tegmark La importancia de la decoherencia cuántica en los procesos cerebrales (1999)

La mecánica cuántica comienza a jugar un papel cuando las cosas se vuelven muy pequeñas. En el cerebro, los portadores de información más pequeños son los iones que pasan a través de canales cerrados en la membrana celular. Podríamos imaginar dos iones enredados, o un solo túnel cuántico de iones a través de una puerta de canal. Sin embargo, a la escala de los iones de sodio enteros y los grandes canales de proteínas, el túnel cuántico y el enredo no ocurrirían con una probabilidad apreciable. Los qubits conceptuales utilizados en la computación cuántica generalmente se refieren a los estados de un electrón (tal vez en un átomo de hidrógeno). Para una neurona, el estado de los electrones en un ion es irrelevante mientras la carga neta del ion permanezca intacta.

Si bien las leyes de la mecánica cuántica se obedecen en todo el cerebro, la escala de tamaño de los componentes utilizados para el cálculo es lo suficientemente grande como para que los cálculos sean suficientemente explicables solo por el electromagnetismo clásico.

No lo creo Los efectos cuánticos probablemente están en juego con cosas como ligandos individuales que se unen a receptores individuales en sinapsis, cuánto tiempo interactúan, etc. Pero para cada evento (un potencial de acción, por ejemplo) que es lo suficientemente grande como para afectar el comportamiento de una célula, todos los minúsculos efectos cuánticos se promedian y se difuminan juntos. A esa escala, las probabilidades son importantes, pero los efectos cuánticos no son tan importantes. En la próxima escala, incluso los potenciales de acción única no importan mucho, pero grupos enteros de ellos sí. Los efectos cuánticos se eliminan aún más en cada nivel.

Dicho esto, sin embargo, piense en las siguientes dos analogías:
– ¿Cuenta mi voto? No por si mismo. Nunca he votado en una elección decidida por un solo voto, pero todavía voto.
– Si una mariposa agita sus alas en China, ¿causa un huracán en Florida? Probablemente no, pero ciertamente hay puntos de inflexión en los que las pequeñas causas provocan grandes efectos.

¿No es sorprendente ver todas estas preguntas similares sobre la conciencia y la mecánica cuántica?
¿Hay alguna evidencia que respalde las creencias en una conexión entre la física cuántica y la conciencia?
¿El cerebro humano produce conciencia a través de procesos de mecánica cuántica (es decir, es un sistema de mecánica cuántica)?
¿Cuál es la relación entre la conciencia y la física cuántica?

El más simple de ellos, curiosamente, es uno de los menos seguidos:
¿La conciencia tiene propiedades cuánticas?

¿Qué tal un poco de limpieza?

Puede llegar el día en que se puedan diseñar oraciones inteligibles que combinen QM con función cerebral / conciencia / funciones mentales, pero ese día aún no parece haber llegado. Rellenar el currículum vitae con galopantes lujuriosos en caballos de afición mientras se inclinan en los molinos de viento es diversión y juegos, pero, en mi opinión, se debe establecer un corolario a la ley de Godwin para esas ocasiones de conversación cordial cuando alguien con toda seriedad propone que un cerebro o una función mental involucra espeluznante mecánica cuántica. En ese momento de vacío filosófico, todos deben aclararse la garganta mientras tosen “Deepak” o “Chopra” y luego cambian abruptamente el tema al clima.

Perspicacia de Max Plank

Sí, Max Plank lo dijo en serio cuando dijo: “Considero que la conciencia es fundamental. Considero que la materia deriva de la conciencia. No podemos quedar atrás de la conciencia”. Para ser claros, también dijo lo siguiente:

“Toda la materia se origina y existe solo en virtud de una fuerza … Debemos asumir detrás de esta fuerza la existencia de una Mente consciente e inteligente. Esta Mente es la matriz de toda la materia”.

“Considero que la conciencia es fundamental. Considero que la materia deriva de la conciencia. No podemos apoyarnos en la conciencia. Todo lo que hablamos, todo lo que consideramos como existente, postula la conciencia”.

Pero Max no es un caso aislado entre los padres de la mecánica cuántica. Hay otras mentes brillantes con las que tienen que lidiar nuestros menos talentosos defensores del realismo ingenuo.

Neils Bohr

Neils Bohr era un ávido lector de los textos védicos y observó que sus experimentos en física cuántica eran consistentes con lo que había leído en los Vedas. Aquí hay una muestra de su sabiduría:

“Todo lo que llamamos real está hecho de cosas que no pueden considerarse reales”.

“Nada existe hasta que se mide”.

“Cuando medimos algo, estamos obligando a un mundo indeterminado e indefinido a asumir un valor experimental. No estamos midiendo el mundo, lo estamos creando”.

“Las partículas de material aislado son abstracciones, sus propiedades son definibles y observables solo a través de su interacción con otros sistemas”.

Erwin Schrodinger

Erwin Schrödinger, al hablar de un universo en el que las partículas están representadas por funciones de onda, dijo: “La unidad y la continuidad de Vedanta se reflejan en la unidad y la continuidad de la mecánica de las ondas. Esto es completamente consistente con el concepto Vedanta de Todo en Uno “.

“La multiplicidad solo es aparente, en verdad, solo hay una mente …”

“La física cuántica revela una unidad básica del universo”.

“No hay ningún tipo de marco dentro del cual podamos encontrar la conciencia en plural; esto es simplemente algo que construimos debido a la pluralidad temporal de individuos, pero es una construcción falsa. La única solución a este conflicto en la medida en que hay alguna disponible para nosotros en absoluto radica en la antigua sabiduría del Upanishad “.

“El mundo es una construcción de nuestras sensaciones, percepciones, recuerdos. Es conveniente considerar que existe objetivamente por sí mismo. Pero ciertamente no se manifiesta por su mera existencia”.

Werner Heisenberg

Werner Heisenberg, en conversaciones con Rabindranath Tagore, citado en Uncommon Wisdom: Conversations With Remarkable People (1988) por Fritjof Capra, quien afirma que después de esto “comenzó a ver que el reconocimiento de la relatividad, la interconexión y la impermanencia como aspectos fundamentales de La realidad física, que había sido tan difícil para él y sus colegas físicos, era la base de las tradiciones espirituales indias “.

“Creo que la física moderna definitivamente ha decidido a favor de Platón. De hecho, las unidades más pequeñas de materia no son objetos físicos en el sentido ordinario; son formas, ideas que pueden expresarse sin ambigüedades solo en lenguaje matemático”.

Wolfgang Pauli

Wolfgang Pauli consultó al psiquiatra y psicoterapeuta Carl Jung quien, como Pauli, vivía cerca de Zurich. Jung inmediatamente comenzó a interpretar los sueños profundamente arquetípicos de Pauli, [9] y Pauli se convirtió en uno de los mejores estudiantes del psicólogo profundo. Muchas de estas discusiones están documentadas en las cartas de Pauli / Jung, publicadas hoy como Atom and Archetype. El elaborado análisis de Jung de más de 400 de los sueños de Pauli está documentado en Psicología y Alquimia.

Eugene Wigner

Eugene Wigner dijo: “Cuando la provincia de la teoría física se extendió para abarcar fenómenos microscópicos a través de la creación de la mecánica cuántica, el concepto de conciencia volvió a aparecer en primer plano. No fue posible formular las leyes de la mecánica cuántica de una manera totalmente consistente sin referencia a la conciencia “.

“[Las leyes de la mecánica cuántica en sí no pueden formularse … sin recurrir al concepto de conciencia”.

David Bohm

David Bohm fue un físico teórico estadounidense que una vez fue descrito por Einstein como su sucesor intelectual, creó quizás la segunda interpretación más popular de la mecánica cuántica. Fue un activista espiritual radical. Escribió otros libros como Teoría cuántica, Pensamiento como sistema, etc. También entabló diálogos con Jiddu Krishnamurti [por ejemplo, Los límites del pensamiento: discusiones entre J. Krishnamurti y David Bohm]. En su obra maestra, La totalidad y el orden implícito, afirma: “En principio, esta realidad es un todo ininterrumpido, que incluye todo el universo con todos sus ‘campos’ y ‘partículas'” y “Comenzar con la totalidad indivisa significa, sin embargo , que debemos abandonar el orden mecanicista “.

Conclusión

Creo que es relevante reflexionar sobre la importancia de lo que nuestros antepasados ​​brillantes tienen que decir, y preguntar por qué 80 años de contrapropuestas materialistas no han podido ofrecer una explicación reduccionista inteligente para la mecánica cuántica, o cualquier contrapropuesta seria para anular la primacía de conciencia Pero todavía lo están intentando. Dicen que una solución de visión del mundo materialista está a la vuelta de la esquina, es decir, la teoría de la ciencia de la información, etc. Tal vez sea solo el momento para que descarten sus suposiciones de la realidad.

Como todos mencionaron, en cierta medida creo que la mecánica cuántica debe desempeñar un papel. Sin embargo, el electromagnetismo clásico es una excelente aproximación.
PERO creo que las interpretaciones y las matemáticas que utilizamos en la mecánica cuántica pueden ser útiles para comprender comportamientos complejos dentro del cerebro. Como desencadenante de decisión.
Realmente no veo una razón por la cual los fenómenos cuánticos como el enredo deberían ocurrir en el cerebro y estoy totalmente en desacuerdo con que el cerebro funciona como una computadora cuántica (porque 1 – no hay una fuente clara de sistema enredado, 2 – hay una fuerte interacción con el entorno .).

No soy biólogo ni físico, pero solo quería señalar que, aparentemente, el cerebro humano opera al borde del caos: el cerebro humano está al borde del caos.

En la teoría del caos, la más pequeña de las perturbaciones puede terminar teniendo efectos macroscópicos, como en el ejemplo icónico de la mariposa batiendo sus alas causando un huracán en el lado opuesto del planeta. Por lo tanto, es lógico que, a pesar de que los efectos cuánticos solo ocurren en las escalas más pequeñas, podrían tener un inmenso efecto general sobre la actividad del cerebro.

(Algunas personas tienden a argumentar que los eventos cuánticos tienen * no * consecuencias macroscópicas categóricamente, pero esto es claramente incorrecto; si esto fuera así, nunca podríamos medir eventos cuánticos individuales para verificar la teoría cuántica, eventos como, por ejemplo, un fotón que pasa aleatoriamente o no pasa a través de una superficie semirreflectante y luego golpea o no golpea un detector para que podamos observar y hablar en la escala macroscópica.

Otra persona ha discutido conmigo que la teoría del caos no incluye eventos cuánticos; pero incluso si eso es cierto, entonces eso es simplemente un detalle de su implementación actual: no desafía el principio más básico de que las causas pequeñas a menudo tienen efectos más grandes, y los eventos cuánticos contarían como causas pequeñas …)

No me sorprendería en absoluto si hubiera procesos cerebrales de bajo nivel que dependan de la mecánica cuántica, en analogía con lo que hemos aprendido sobre la fotosíntesis. Sin embargo, creo que seguramente no jugarían ningún papel en el procesamiento de la información, que ya es un asunto ruidoso y altamente determinista, dependiendo del resultado solicitado.

Los mejores lanzadores de béisbol, cuando se les pide que intenten repetidamente lanzar una bola rápida a un lugar determinado a 55 pies de distancia, fallan el objetivo por seis o más pulgadas en promedio. En el otro extremo, considere la condición de la amnesia transitoria global, donde un insulto al hipocampo parece cerrarlo durante unos días, limitando a los pacientes a un búfer de memoria de aproximadamente 90 segundos. Puede tener la misma conversación con estos pacientes una y otra vez. Cada vez que se den cuenta de que ya no saben por qué están en el hospital, harán la misma pregunta, y si responden de la misma manera, darán la misma respuesta … incluso harán el mismo chiste en el hospital. mismo punto en la conversación, cada vez.

Es realmente difícil imaginar cómo agregar incertidumbre o superposiciones podría mejorar la función cerebral a ese nivel.

Ahora, en términos de experiencia subjetiva, una regla general importante es no creer nunca una palabra de alguien que solo conozca la neurociencia y no haya leído la filosofía correspondiente. Aunque en este caso, Paul King tiene razón: la propuesta de Hameroff / Penrose no funciona en absoluto. Pero los filósofos piensan eso también.

Puede agregar a mi credencial sobre esto las más de 350,000 palabras de notas que he tomado sobre el tema, la mayoría de ellas análisis de los argumentos clásicos. Los dos experimentos de pensamiento más famosos son “Mary the color scientist”, que conoce todos los hechos científicos sobre la percepción del color, pero sin embargo aprende algo nuevo cuando ve rojo por primera vez en su vida, y “zombies filosóficos”, que se comportan exactamente como nosotros. pero carece de experiencia subjetiva en absoluto.

Estos experimentos mentales fueron diseñados para argumentar que la experiencia subjetiva no puede tener ninguna base física. Lo que realmente logran hacer, según yo, es demostrar que no puede tener una base física reductiva . No se puede explicar la subjetividad con la física estándar existente (por no hablar de la neurociencia), la forma en que se puede explicar la química.

Eso deja dos opciones. La primera es ahora la solución para aquellos que obtienen esa reducción es imposible (una creencia común; mi afirmación de haber demostrado que es solo un poco más fuerte que la visión “escéptica” estándar). La idea general fue propuesta por primera vez por Bertrand Russell y se llama “momismo ruso”. Su idea era que había alguna propiedad intrínseca de la materia que era la base tanto de su comportamiento como de la subjetividad. En otras palabras, “todo es X, y X puede ser material o subjetivamente experimentado”.

Ahora sabemos que la información parece encajar perfectamente con esa X. Muchos físicos piensan que la información es más fundamental que la materia, y que podemos reescribir las leyes de la física como leyes de la información. Esto mantiene abierta la promesa de que estas nuevas leyes incluirán una explicación de la experiencia subjetiva, exactamente como Russell anticipó. Una de las características más atractivas, que no estoy seguro de que nadie más haya notado, es que, desde nuestro punto de vista, la subjetividad parece una propiedad emergente de los sistemas de procesamiento de información material.

La idea, sin embargo, todavía tiene enormes dificultades, en las que no entraré. Creo que son tan graves que la idea no puede ser cierta. Pero es la mejor idea existente.

La otra alternativa es explicar la subjetividad con una nueva física fundamental más convencional. Obviamente, eso nunca se puede descartar.

Gracias por el a2a!

Muchas reacciones químicas pueden ser causadas o catalizadas por la luz y la forma en que un fotón de luz interactúa con la especie química que reacciona es de naturaleza cuántica mecánica. Estas reacciones incluyen la fotosíntesis y también cosas como la visión, las quemaduras solares o el bronceado o las mutaciones que conducen al cáncer de piel, etc.
Sin embargo, esa es la única forma en que los procesos de mecánica cuántica se involucran con los procesos de la vida.

Sí, la mecánica cuántica definitivamente juega un papel importante en “cómo los procesos cerebrales trabajan juntos para formar un pensamiento coherente”. Puede ver esto en cuántas partes diferentes del cerebro hay y más por descubrir, y cómo se colocan lógicamente las partes del cerebro para obtener los resultados más eficientes. O cómo el cerebro puede cambiar de pensamiento tan fácilmente. Hay muchas ondas diferentes en el cerebro, y ¿recuerdas cómo las líneas de onda tienen forma de zig-zags? Imagine múltiples de esas líneas de onda en zig-zag que chocan entre sí para formar una comprensión lineal de la línea. ¿No te recuerda esto a algún tipo de mecánica cuántica? Casi toda la mecánica cuántica hace este tipo de transferencia de formas de onda. Hay tantas pruebas

Entonces sabes que la mecánica cuántica es parte de los principios básicos de todo. Si algo necesita cambiar, debe comenzar desde la raíz, y eso sería mecánica cuántica. Las plantas tuvieron que evolucionar para sobrevivir, y casi con certeza es a través de la mecánica cuántica.

Quizás la mecánica cuántica tiene algo que ver con los qualia. Todo lo que sabemos es que Qualia aparece de la nada. Ahora tome la Mecánica Cuántica: tiene propiedades en las que es capaz de cambiar la energía de maneras tan singulares, etc. complejo existe para permitir qualia, que aparece de la nada. Quizás esto es lo que la gente llama “Energía Universal”.

QM no es un factor significativo ni en redes neuronales biológicas ni en redes neuronales electrónicas.

El valor de las redes neuronales está en el reconocimiento de patrones y el autoaprendizaje, pero no tanto en las interacciones de alta velocidad o la computación cuántica. Las conexiones entre las neuronas se rigen por las propiedades macroscópicas. Las propiedades macroscópicas emergen de QM, pero eso es probablemente tan avanzado en QM como sea necesario para las redes neuronales.

Un hecho destacado es que la programación del cerebro probablemente no puede no estar representada por código porque no se reduce al álgebra booleana. No he hecho ninguna prueba formal de esto, pero estoy bastante seguro de que es cierto.

Alguna opinión personal de mi observación de la percepción del tiempo:

En un marco relativista especial, no hay un momento común en su cuerpo. Por lo tanto, debe elegir un marco de referencia especial para medir el tiempo. Pero este marco de referencia es tan especial y no se pudo encontrar. Entonces, la física clásica encuentra un cuello de botella en este problema.

Se ha encontrado que pequeños microtúbulos en el cerebro actúan como un sistema de computación cuántica. Mi teoría personal es que estos microtúbulos son los circuitos con el estado eléctrico de la materia conocido como Perceptronium fluye a través de un estado cuántico. cuando el circuito está conectado tenemos un ser consciente de sí mismo.

Es posible que desee ver esto:

http: //www.consciousness.arizona …