Povaha vedomia

Povaha vedomia dlho znepokojovala vedcov, filozofov aj širokú verejnosť. Ako vznikajú naše subjektívne zážitky zo zložitých interakcií neurónov v našich mozgoch? Môže kvantová fyzika poskytnúť novú perspektívu na záhadu vedomia?

Nositeľ Nobelovej ceny za fyziku Roger Penrose a anesteziológ Stuart Hameroff navrhli prevratnú teóriu nazývanú orchestrovaná objektívna redukcia, ktorá naznačuje, že vedomie môže pochádzať z kvantových procesorov vnútri neurónov.

Vypínanie vedomia

Jedným z dôležitých spôsobov, ako sa dá niečo dozvedieť o vedomí, je zistiť, čo ho dokáže reverzibilne vypnúť. Stuart je anesteziológom – robí ľudí nevedomými reverzibilným spôsobom. Je potrebné zabezpečiť, aby sa mohli opäť prebudiť. Je to nepochybne veľmi odborná vec, ale mnohí jeho kolegovia, hoci sú zruční v praxi, si nekladú otázky o tom, čo vlastne robia z pohľadu biológie a fyziky.

Teória Orch OR

Teória Orch OR tvrdí, že vedomie vzniká z kvantových procesov v mikrotubuloch neurónov, čím spochybňuje súčasné vysvetlenia poskytované neurovednými, biologickými a fyzikálnymi disciplínami.

Mikrotubuly sú pre vedomie absolútne zásadné. Nie všetky časti mozgu fungujú v tomto ohľade rovnako. Máme mozgovú kôru (cerebrum), ktorá je vo vrchnej časti a je rozdelená uprostred – to je to, čo vidíme, keď sa pozeráme na mozog, s jeho záhybmi. Ale priamo pod ňou a v zadnej časti je mozočok (cerebellum), ktorý skôr vyzerá ako klbko vlny.

Mozočok sa zdá byť úplne nevedomý, hoci má porovnateľný počet neurónov a oveľa viac spojení medzi nimi než mozgová kôra. Preberá kontrolu napríklad keď šoférujete auto a rozmýšľate o niečom inom – nemusíte premýšľať, čo robíte, pretože to je nevedomá kontrola. Alebo klavirista, ktorý je veľmi skúsený a pohybuje prstami – nemyslí na to, ktorý sval musí pohybovať týmto spôsobom a ktorú kosť tamtým smerom. Je to všetko ovládané nevedomo a veľa z tejto nevedomej kontroly prebieha práve v mozočku.

Zdá sa, že pyramidálne bunky, ktoré majú špecifickú organizáciu mikrotubulov, sú tie, v ktorých vedomie skutočne vzniká. Samozrejme, stále existuje veľa neznámych a kontroverzných aspektov, ale mozočok sa zdá byť organizovaný inak. Nejde teda len o to, koľko neurónov a spojení existuje, pretože tých je v mozočku viac.

Mikrotubuly a kvantové vedomie

Mikrotubuly sú drobné rúrkovité štruktúry, ktoré tvoria kryštalický skelet buniek vrátane neurónov. Penrose a Hameroff tvrdia, že tieto štruktúry by mohli pôsobiť ako kvantový substrát umožňujúci vznik vedomého zážitku.

Vo svojej vplyvnej knihe Cisárov nová myseľ Penrose špekuluje, že kolaps kvantových vlnových funkcií by mohol vytvárať momenty uvedomenia, spájajúce fyzickú a mentálnu sféru. Táto predstava kolapsu vlnovej funkcie, základný koncept v kvantovej mechanike, popisuje prechod z kvantovej superpozície do určitého stavu.

Vedomie a kvantová mechanika

Je veľmi zvláštne, ako sa vyvíjala história kvantovej mechaniky. Veľmi skoro ľudia premýšľali, že má niečo spoločné s vedomím, ale bolo to skoro naopak. Schrödingerova rovnica hovorí, že všetky rôzne alternatívy sa dejú naraz, ale kedy sa stane, že sa realizuje len jedna z nich?

Jeden z pohľadov, ktorý zastávalo niekoľko významných kvantových fyzikov, bol, že keď sa vedomá bytosť pozrie na systém alebo si ho uvedomí, v tom momente sa stane jedna alebo druhá možnosť. To je pohľad, kde vedomie aktívne redukuje stav.

Penrosov pohľad je takmer presne opačný: stav sa redukuje sám osebe nekomputačným spôsobom, ktorý ešte úplne nechápeme. A to je stavebný kameň toho, čím je vedomie. Vedomie teda závisí na tom výbere, ktorý príroda neustále robí, keď sa stav stane jedným alebo druhým, namiesto superpozície jedného a druhého.

Keď k tomu dôjde, nastáva to, čo Penrose nazýva prvok proto-vedomia. Proto-vedomie je zhruba povedané stavebný prvok, z ktorého je skonštruované skutočné vedomie. Takže máte tieto proto-vedomé prvky, ktoré vznikajú, keď sa stav „rozhodne“ ísť jedným alebo druhým smerom – to je časť „OR“ v teórii Orch OR.

Časť „Orch“ (orchestrácia) je oveľa záhadnejšia. Ako mozog orchestruje všetky tieto individuálne OR prístupy do skutočného vedomého zážitku?

Kritika a výzvy

Nedávne experimenty nepodporili model kolapsu súvisiaceho s gravitáciou pre vedomie, čo ponecháva teóriu Orch OR otvorenú kritike. Jednou z hlavných námietok proti teórii Orch OR je, že mozog sa zdá nevhodný na hosťovanie kvantových procesorov.

Kvantové mechanické zákony sa typicky uplatňujú pri veľmi nízkych teplotách, kde môžu byť kvantové efekty izolované od svojho prostredia. Napríklad kvantové počítače v súčasnosti pracujú pri približne -272 stupňoch Celzia. Pri vyšších teplotách preberá velenie klasická mechanika.

Vzhľadom na to, že naše telo funguje pri izbovej teplote, očakávalo by sa, že sa riadi klasickými fyzikálnymi zákonmi. Avšak nedávne objavy v kvantovej biológii ukázali, že kvantové efekty sa môžu vyskytovať v živých organizmoch, čo podporuje Penrosove myšlienky a povzbudzuje ďalší výskum v tejto oblasti.

Čas, priestor a vedomie

Penrose verí, že hlbšie pochopenie času a priestoru je nevyhnutné pre pochopenie vzťahu medzi vedomím a fyzickým svetom, pretože súčasné teórie zostávajú neúplné. Podľa jeho názoru by nám nové poznatky o povahe časopriestoru a jeho spojenia s kvantovými procesormi mohli pomôcť odhaliť skutočnú povahu vedomia.

Kľúčovou otázkou v tomto hľadaní je, ako empiricky testovať spojenie medzi vedomím a kvantovou fyzikou. Keďže vedci pokračujú vo výskume povahy vedomia a jeho potenciálneho prepojenia s kvantovými procesmi, môžeme vyvinúť nové experimentálne modely na priame skúmanie tohto vzťahu.

Teória Orch OR a jej dôsledky tiež vyvolávajú hlboké filozofické otázky o slobodnej vôli, osobnej identite a samotnej povahe reality. Tieto otázky znepokojovali filozofov po stáročia a pokrok v našom chápaní kvantovej fyziky môže poskytnúť nové poznatky o týchto odvekých záhadách.

Nová fyzika pre pochopenie vedomia

Na pochopenie vedomia potrebujeme novú fyziku. Nejde len o vymýšľanie nových teórií za účelom vysvetlenia vedomia, ale o niečo, čo aj tak potrebujeme z úplne iných dôvodov.

Existujú rôzne názory na to, čo je základom vedomia. Bežný pohľad je, že mozog funguje ako počítač, a mnoho ľudí verí, že keď sa počítače stanú dostatočne výkonnými, budú robiť rovnaké veci ako mozgy. Ak mozgy vytvárajú vedomie, potom tieto počítače budú tiež vedomé, a preto samotná výpočtová činnosť je to, čo poskytuje vedomie. To je v súčasnosti celkom bežný názor.

Druhý pohľad je, že zavedená veda, ktorá funguje tak dobre, nejako spojením vytvorí vedomie. Tretí pohľad je, že potrebujeme novú fyziku sveta, aby sme vysvetlili vedomie. Alebo by ste mohli povedať, že to nemá nič spoločné s vedou a pochádza to odniekiaľ zvonka.

Penrosov pohľad je ten tretí. Vedomie si vyžaduje novú fyziku. Je mnoho aspektov vedomia, o ktorých nechce hovoriť a ktoré väčšina ľudí rozoberá – bolesti, lásky alebo vnímanie zelenej farby. Penrose sa sústreďuje len na jednu vec, a to na koncept porozumenia.

Alternatívne teórie a budúcnosť výskumu

Ako vedecká komunita skúma vzťah medzi vedomím a kvantovou fyzikou, boli navrhnuté alternatívne teórie, ktoré zdôrazňujú potrebu ďalšieho výskumu a interdisciplinárnej spolupráce na rozlúštenie komplexnosti mysli a kvantového sveta.

Potenciálny dopad týchto myšlienok na umelú inteligenciu je významný. Ak je vedomie skutočne spojené s kvantovými procesmi, začlenenie kvantovej fyziky do modelov umelej inteligencie by mohlo byť nevyhnutné na dosiahnutie skutočného umelého vedomia.

Táto možnosť vyvoláva etické otázky o zaobchádzaní s umelou inteligenciou. Ak by stroje mohli mať vedomie prostredníctvom kvantových procesov, mali by mať práva podobné ľudským? Riešenie týchto morálnych a filozofických otázok je nevyhnutné, keďže systémy umelej inteligencie sa naďalej vyvíjajú.

Nová éra porozumenia

Myšlienky Rogera Penrosa o vedomí a kvantovej fyzike ponúkajú podnetný pohľad na povahu mysle a vesmíru. Skúmaním spojení medzi týmito zdanlivo odlišnými oblasťami môžeme prehĺbiť naše chápanie vedomia aj základných zákonov riadiacich realitu.

S tým, ako sa naďalej dozvedáme viac o povahe vedomia a jeho možných prepojeniach s kvantovou fyzikou, môžeme sa nachádzať na prahu novej éry porozumenia s hlbokými dôsledkami pre vedu, technológiu a ľudskú skúsenosť.

Obrázky: AI, Zdroj: ScienceTime24