Η κβαντική λειτουργία του εγκεφάλου

[Γιώργος Δ.]

Περιδιαβαίνοντας τα διάφορα blogs έπεσα πάνω στο παρακάτω ενδιαφέρον άρθρο από το blog peopleinaction.wordpress.com. Τροφή για σκέψη -ίσως- για έναν φωτογράφο.



Η ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ

Υπάρχουν ερωτήματα που όταν η επιστήμη τα θέτει, ξεκινά την διαδικασία αναζήτησης της αλήθειας και φθάνει σε αξιοθαύμαστες απαντήσεις…

Πόσο διαρκεί το τώρα;

Θα μπορούσε κάποιος να υποστηρίξει ότι το ρεύμα των πραγματικών στιγμών στο εξωτερικό κόσμο είναι συνυφασμένο με το ρεύμα της συνειδητής επίγνωσής μας. Τα δύο ρεύματα είναι απολύτως συγχρονισμένα μεταξύ τους.

Ναι αλλά πόσο διαρκεί το τώρα;

Οι ταινίες είναι μια ακολουθία στατικών εικόνων οι οποίες διαδέχονται η μία την άλλη με ταχύτητα 25 στατικές σκηνές ανά δευτερόλεπτο. Άρα θα μπορούσε κάποιος να πει ότι το τώρα της συνειδητής επίγνωσής μας αφορά το 1/25 του δευτερολέπτου. Επιπροσθέτως δύο με τρία δευτερόλεπτα χρειάζεται ο εγκέφαλός μας για να αφομοιώσει τα εισερχόμενα ερεθίσματα του τώρα μετασχηματίζοντάς τα σε μια ενοποιημένη εμπειρία.

Και τι γίνεται όταν υπάρχουν ανθρώπινες πράξεις που συμβαίνουν ακαριαία σε μικρότερη χρονική κλίμακα από αυτή; Πάρτε για παράδειγμα τους δρομείς των 100 μέτρων και τον χρόνο αντίδρασής τους κατά την εκκίνηση.

Ίσως λοιπόν υπάρχουν πολλά «τώρα» που απλώς εξαρτώνται από αυτό που κάνουμε και σαφέστατα όταν μιλάμε για ανθρώπους δεν πρέπει να ξεχνούμε ότι μιλούμε για πολυεπίπεδες ψυχές που βιώνουν τα γεγονότα υποκειμενικά.

Ένα πολύ απλό – διάσημο – πείραμα δείχνει ότι το παρόν μας δεν είναι ταυτόχρονο με το οπτικό ερέθισμα: Σε ένα σκοτεινό δωμάτιο δύο φωτεινά στίγματα αναβοσβήνουν διαδοχικά σε πολύ μικρή απόσταση μεταξύ τους. Η διάρκεια φωτισμού τους είναι 150 χιλιοστά του δευτερολέπτου με ακόλουθη παύση 50 χιλιοστών όπου δεν φωτίζεται κανένα. Οι συμμετέχοντες στο πείραμα δηλώνουν ότι βλέπουν ένα στίγμα να κινείται. Κατά κάποιο τρόπο ο εγκέφαλος έχει την τάση να γεμίζει το κενό των 50 χιλιοστών δημιουργώντας της ψευδαίσθηση της κίνησης. Προχωρώντας το πείραμα λίγο πιο πολύ οι κουκίδες χρωματίζονται πράσινη και κόκκινη. Οι συμμετέχοντες δηλώνουν ότι το στίγμα αλλάζει χρώμα απότομα στην μέση της φανταστικής του τροχιάς.

Ένας φιλόσοφος, ο Νέλσον Γκούντμαν, έχει πει σχετικά «Η μεσολαβούσα κίνηση παράγεται αναδρομικά, δημιουργημένη μόνο αφού λάβει χώρα η δεύτερη λάμψη και προβαλλόμενη προς τα πίσω στο χρόνο». Ενώ ένας άλλος φιλόσοφος, ο Ντάνιελ Ντένετ, σημειώνει : «Αλλά εάν το δεύτερο στίγμα βρίσκεται ήδη στην συνειδητή εμπειρία δεν θα ήταν πολύ αργά για να προβάλει το απατηλό περιεχόμενο μεταξύ της συνειδητής εμπειρίας και κόκκινου στίγματος και της συνειδητής εμπειρίας του πράσινου στίγματος;». Οι δύο προσεγγίσεις του Ντένετ (για λόγους οικονομίας χώρου δεν αναλύονται εδώ) για το φαινόμενο, η «Σταλινική» και η «Οργουελική», έχουν ως κοινό τόπο την ιδέα ότι στον εγκέφαλό μας υπάρχει μια «έδρα συνείδησης» η οποία λαμβάνει ένα επεξεργασμένο ρεύμα αισθητικών εντυπώσεων γεμάτο χρονικές προσαρμογές. Έτσι βλέπουμε κάτι να γίνεται μόνο όταν ο εγκέφαλός μας παρουσιάσει σε εμάς το προϊόν των πραγματικών στιγμών στον εξωτερικό κόσμο ως «ολοκληρωμένο προϊόν». Ο ίδιος ο Ντένετ αντικαθιστά τις προηγούμενες ιδέες εισάγοντας το μοντέλο των Πολλαπλών Προσχεδίων όπου δεν υπάρχει καμιά «έδρα συνείδησης» αλλά πολλά παράλληλα ρεύματα επεξεργασίας δεδομένων από την συμβολή των οποίων δημιουργείται η συναίσθησή μας περί ενός ρεύματος γεγονότων σε συγκεκριμένη χρονική ακολουθία. Μια σειρά από προσχέδια πληροφοριών τα οποία υπόκεινται διαρκώς σε επεξεργασία ή και σε ανάκληση οδηγούν το υποκείμενο να οικοδομεί την αφήγησή του για τον κόσμο και αυτό έχει ως αποτέλεσμα την δημιουργία εύρυθμου και σταθερού μετά-αφηγηματικού προϊόντος που παρουσιάζεται στο υποκείμενο.

Ως γνωστόν ο εγκέφαλός μας αντιλαμβάνεται τα εξωτερικά ερεθίσματα ως ηλεκτρικά σήματα μέσω των συσχετισμένων προτύπων (π.χ. βλέπω έναν κύκλο μια ηλεκτρική δραστηριότητα λαμβάνει χώρα στον εγκέφαλό μου και παράγει την αίσθηση κύκλος) άρα θα μπορούσαμε να σκεφθούμε ότι μια χρονική ακολουθία γεγονότων στον εξωτερικό κόσμο αναπαρίσταται ως ηλεκτρική δραστηριότητα στον εγκέφαλό μας. Εκείνο όμως που συμβαίνει είναι ότι οι ηλεκτρικές δομές στον εγκέφαλό μας οι οποίες αναπαριστούν τις χρονικές ακολουθίες φαίνεται να είναι διαφορετικές από την πραγματική χρονική ακολουθία που αναπαριστούν.

Υπάρχουν περιπτώσεις όπου η ηλεκτρική ακολουθία στον εγκέφαλο φαίνεται να επισκιάζει την χρονική ακολουθία στον έξω κόσμο και επίσης το συνειδητό υποκείμενο δεν είναι απλώς παθητικός παρατηρητής αλλά και εντολοδόχος. Τα εξωτερικά ερεθίσματα όχι μόνο μας πληροφορούν αλλά μας οδηγούν και σε πράξεις.

Τα πειράματα του Κορνχάμπερ αποκάλυψαν ότι ορισμένες φορές τα εγκεφαλικά κύτταρα διεγείρονται σε χρόνο ενός δευτερολέπτου ή και περισσότερο πριν καν ξεκινήσει μια διαδικασία. Είναι σαν να γνωρίζει ο εγκέφαλός μας τι πρόκειται να κάνουμε λίγες στιγμές πριν αποφασίσουμε να το κάνουμε. Αυτή η προκαταρκτική ηλεκτρική διέγερση έχει ονομασθεί «κατάσταση ετοιμότητας» (Κάρλ Πόπερ) και υποστηρίζεται ότι προκαλείται από έναν μη υλικό νου που προετοιμάζει τον εγκέφαλο να εκτελέσει την εντολή του.

Η εξέταση όλων των παραπάνω οδήγησε στην θεωρία του Πενρόουζ για την προέλευση της συνείδησης. Σύμφωνα με αυτή οι υπερθέσεις διαφορετικών κβαντικών καταστάσεων δεν καταρρέουν από κάποιο ενσυνείδητο ον που προβαίνει στην παρατήρηση. Σύμφωνα με τον Πενρόουζ η διαδικασία της κατάρρευσης θα μπορούσε να λάβει χώρα ακόμη και σε ένα απομονωμένο σύστημα μέσω μιας φυσικής διεργασίας που έχει σχέση με την φύση του χωροχρόνου και συμβαίνει λόγω των διαφορετικών γεωμετριών (Ευκλείδια γεωμετρία, γεωμετρία Ρίμαν, γεωμετρία Λομπατσέφσκυ). Έτσι η αντικειμενική κατάρρευση της κυματοσυνάρτησης γίνεται λόγω της γεωμετρίας του χωροχρόνου σε κάθε κατάσταση της υπέρθεσης. Όταν η διαφορά στις γεωμετρίες συμβεί τότε η υπέρθεση καταρρέει σε μια από τις πιθανές καταστάσεις και επειδή ακόμη δεν υπάρχει κάποια πλήρης θεωρία για την κβαντική βαρύτητα δεν είναι ακόμα γνωστές οι λεπτομέρειες του μηχανισμού αυτού.

Ο Πενρόουζ θεωρεί ότι έτσι εξηγείται η ενεργοποίηση της συνείδησης στον εγκέφαλο. Το γεγονός ότι δεν μπορεί να υπολογισθεί η συνειδητή σκέψη υπονοεί ακριβώς αυτόν τον κβαντικό τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου μας.

Όλα τα παραπάνω ώθησαν τον καθηγητή Νανόπουλο και την ομάδα του σε σχετικές έρευνες του συστήματος των μικροσωληνίσκων (ΜΤ), ενός δομικού συστατικού του κυτταροσκελετού όλων των κυττάρων. Οι ΜΤ είναι ικανοί να υποστηρίζουν μια υπέρθεση κβαντικών καταστάσεων η οποία μπορεί να καταρρέει αυθόρμητα είτε μέσω της αλληλεπίδρασης με την κβαντική βαρύτητα είτε μέσω νευροβιολογικών φαινομένων (συνάψεις νευροδιαβιβαστών) όπως υποστηρίζει η ομάδα Νανόπουλου χωρίς όμως να έχει βρεθεί ακόμη ακριβώς τι συμβαίνει.

Τι γίνεται όμως με την μη ντετερμινιστική ελεύθερη βούληση των ανθρώπων; Μήπως τελικά αυτό που ονομάζουμε ελεύθερη βούληση δεν είναι τίποτα άλλο από μια πιθανοκρατική κατάρρευση μιας κυματοσυνάρτησης;

Και τι συμβαίνει με τους ΜΤ που υπάρχουν στα υπόλοιπα μέρη του σώματός μας; Αν οι ΜΤ είναι οι έδρες της συνείδησης τότε μήπως τα δάκτυλά μας μπορούν να σκέφτονται; Η απάντηση του καθηγητή είναι ότι ναι μεν οι μικροσωληνίσκοι υπάρχουν και σε άλλους ιστούς αλλά η πολύ επιμήκης μορφή τους εντοπίζεται μόνο στο εσωτερικό των νευρώνων στον εγκέφαλο.

Όσο και αν προσπαθούν οι επιστήμονες να βρουν την ενιαία αδιαίρετη αλήθεια της ουσίας μας πάντα θα τους ξεγλιστρά αυτό που βρίσκεται πέρα από την ορατή ή πειραματικά επιβεβαιωμένη αντίληψή μας για έναν πολύ απλό λόγο, οι πεποιθήσεις μας, οι αισθήσεις μας και η φύση του κόσμου μας, θα βάζουν πάντα το όριο της γνώσης μας.

Έπειτα από τόσους αιώνες παρατήρησης του «κόσμου» η επιστήμη έχει κατορθώσει μόνο να σηκώσει την άκρη ενός πολύ μεγάλου χαλιού. Υπάρχουν αλήθειες όσες το άπειρο που είναι τόσο καλά κρυμμένες και περιμένουν να τις αποκαλύψουμε.

Η προσωπική μου άποψη είναι ότι οι αλήθειες αυτές καλώς θα παραμένουν κρυμμένες όσο παρέχονται στους επιστήμονες πόροι για να κατασκευάζουν τεχνολογίες που έχουν ως μόνο στόχο το κέρδος. Όσο η επιστήμη χειραγωγείται από τα κέντρα εξουσίας που έχουν φέρει τον κόσμο στην σημερινή μορφή του, ποτέ δεν θα κατορθώσουμε να προσεγγίσουμε στο ελάχιστο τις αμέτρητες αλήθειες του «κοσμικού μας ωκεανού» (όπως έχει αποκαλέσει ο Καρλ Σαγκάν το σύμπαν που κατοικούμε). Μέχρι τότε μόνο η λεπτομερής παρατήρηση και γνώση του περιβάλλοντός μας, μας επιτρέπει να συνθέτουμε την αντίληψή μας για την κατάσταση που βρισκόμαστε τώρα και μας οδηγεί στις επιλογές εκείνες που θα μας βοηθήσουν να περιέλθουμε στην επιθυμητή κατάσταση της συλλογικότητας και της ενότητας.

Th. S.

[wintermute]

Καλή η ενασχόληση με αυτά τα ζητήματα, δε λέω, αλλά εδώ ο συγγραφέας του κειμένου υπεραπλουστεύει κάποια πράγματα και έχει ανακατέψει επιστημονικές θεωρίες με προσωπικές πεποιθήσεις με κίνδυνο κάποιος που τα διαβάζει αυτά να βγάλει λάθος συμπεράσματα.

Καταρχήν πρέπει να ξέρουμε ότι η θεωρία του Πενρόουζ μπορεί να ακούγεται γοητευτική, αλλά δεν είναι παρά μόνο μια εικασία χωρίς καμία πειραματική επιβεβαίωση. Θα έλεγα μάλιστα ότι η πλειοψηφία των επιστημόνων που καταπιάνονται με τη μελέτη της συνείδησης την απορρίπτουν. Δε χρειάζεται να είναι κανείς ειδικός για να καταλάβει ότι όταν μια εικασία (η ΜΤ), η οποία προσπαθεί να εξηγήσει ένα από τα δυσκολότερα προβλήματα σήμερα, στηρίζεται σε μια άλλη άγνωστη ακόμα θεωρία (κβαντική βαρύτητα), ε τότε δεν μπορεί το οικοδόμημα να είναι και πάρα πολύ στέρεο. Όποιος ενδιαφέρεται για τη φιλοσοφική πλευρά του προβλήματος της συνείδησης μπορεί να ανατρέξει εδώ http://consc.net/online.

Έπειτα από τόσους αιώνες παρατήρησης του «κόσμου» η επιστήμη έχει κατορθώσει μόνο να σηκώσει την άκρη ενός πολύ μεγάλου χαλιού. Υπάρχουν αλήθειες όσες το άπειρο που είναι τόσο καλά κρυμμένες και περιμένουν να τις αποκαλύψουμε.

Ε όχι δα! Έχουμε διανύσει μια τεράστια απόσταση από την εποχή που πιστεύαμε ότι υπεύθυνοι για τους κεραυνούς είναι οι Θεοί. Έχουμε εξηγήσει σε πολύ ικανοποιητικό βαθμό τις 4 θεμελιώδεις δυνάμεις - καμιά 10αρία δεκαδικά ψηφία συμφωνίας πειράματος και θεωρητικής πρόβλεψης νομίζω μπορεί να χαρακτηριστεί ικανοποιητικός βαθμός. Έχουμε καταλάβει τις λειτουργίες της ζωής (DNA), και την προέλευσή της (Εξέλιξη). Έχουμε εξηγήσει την ιστορία του Σύμπαντος μέχρι σχεδόν το χρόνο 0 του Big Bang, κτλ. κτλ κτλ. Έχω την εντύπωση ότι κοντεύουμε στο τέλος του δρόμου και όχι στην αρχή, όπως φαίνεται να πιστεύει ο συγγραφέας του blog. Τουλάχιστον σε ότι αφορά στη θεωρητική θεμελίωση της λειτουργίας του κόσμου μας.

Η προσωπική μου άποψη είναι ότι οι αλήθειες αυτές καλώς θα παραμένουν κρυμμένες όσο παρέχονται στους επιστήμονες πόροι για να κατασκευάζουν τεχνολογίες που έχουν ως μόνο στόχο το κέρδος.

Αυτό πια δεν το καταλαβαίνω καθόλου. Το μεγάλο πείραμα στο CERN, το οποίο έχει στοιχίσει δισεκατομμύρια, για ποιους ιδιοτελείς σκοπούς γίνεται; Πότε θα μπορέσει ο οποιοσδήποτε να εκμεταλλευτεί εμπορικά τις μεγάλες ανακαλύψεις του CERN, όπως π.χ. την ενοποίηση των ηλεκτρομαγνητικών με τις ασθενείς δυνάμεις με την απευθείας παρατήρηση των μποζονίων Z και W; Μήπως οι ακριβείς μετρήσεις της ακτινοβολίας υπόβαθρου που αποκαλύπτουν τα μυστικά της αρχής και εξέλιξης του κόσμου μας θα αποδώσουν την επένδυση και με ποιο τρόπο;

Άσε που γενικότερα έρευνα σε τέτοιο υψηλό επίπεδο χωρίς την προσμονή έστω κάποιας μελλοντικής εκμετάλλευσης με πιο τρόπο μπορεί να γίνει; Ποιος θα βάλει κάτω δισ για έρευνα φαρμάκων ή δεν ξέρω και εγώ τι άλλο αν δεν ελπίζει κάποτε να εκμεταλλευτεί το αποτέλεσμα της έρευνας αυτής; Μήπως το κράτος; Έλεος δηλαδή, αλλά τέτοιες απόψεις μου ακούγονται πολύ αφελείς και εκτός τόπου και χρόνου. Ας μη συγχέουμε κοινωνικές δυσλειτουργίες, π.χ. ελλιπείς έλεγχος στις μονοπωλιακές πρακτικές των φαρμακευτικών εταιριών, με την έρευνα αυτή καθ' αυτή και ας μη γενικεύουμε υιοθετώτας "νοε-λουδιτικές" απόψεις...

Υ.Γ. Γιώργο, thanks for posting. Αν και διαφωνώ με το συγγραφέα του κειμένου, μου έδωσες την αφορμή να σκεφτώ κάποια πράγματα και να τα εκφράσω εδώ.

[Γιώργος Δ.]

Αχιλλέα, όπως είπες κι εσύ το κείμενο είναι τροφή για σκέψη και γόνιμο προβληματισμό.

Τώρα, σχετικά με τη χρήση μιας μη-αποδεδειγμένης θεωρίας, της κβαντικής βαρύτητας εν προκειμένω, για την ερμηνεία φαινομένων, ας μου επιτραπεί μια διαπίστωση. Η επιστημονική έρευνα συχνά βασίζεται σε ενδείξεις (και όχι σε αποδείξεις), και οι ενδείξεις είναι αυτές που οδηγούν μια θεωρία στο να εδραιωθεί ή να απορριφθεί. Αυτό συμβαίνει συνήθως για τον απλό λόγο πως τα δεδομένα δεν επαρκούν (βλ. επέκταση του μαθηματικού θεωρήματος της μη-πληρότητας του Gödel) για την μονοσήμαντη τεκμηρίωση της. Λέω δηλαδή πως ο φαινόμενος κόσμος είναι αυτός που μας παρέχει το feedback για κάτι που εικάζουμε. Όταν τα συγκεντρωμένα δεδομένα είναι επαρκή τότε γίνεται μια σχετικά ασφαλής θεμελίωση, μέχρις ότου γίνει μια υπέρβαση που οδηγεί στην επόμενη βαθμίδα της αναζήτησης. Ένα παράδειγμα σε σχέση με αυτό είναι το μοντέλο που πρότεινε ο Niels Bohr για τα τροχιακά ηλεκτρονίων γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου, σε αντικατάσταση του ισχύοντος ως τότε μοντέλου του "σταφιδόψωμου".

Με αυτή την έννοια, θα διαφωνήσω πως έχουμε πλησιάσει το τέλος του δρόμου, αφού αυτή ακριβώς η διαπίστωση πως τα δεδομένα ποτέ δεν επαρκούν για μια καλά ορισμένη λύση εγγυάται την αέναη ανάπτυξη και καταργεί την τελεολογία, που είναι και το επίδικο της διαμάχης της επιστήμης με τη θρησκεία.

Το μεγάλο πρόβλημα της επιστήμης για μένα είναι πως δεν λαμβάνει σοβαρά την παράμετρο "συνείδηση" στην αναζήτηση μιας ενοποιημένης θεωρίας των πάντων. Αυτό δυστυχώς είναι το κληροδότημα αιώνων μηχανιστικής αντίληψης, το οποίο ακριβώς λόγω του μεγάλου κατακερματισμού της, συχνά οδηγούμενης από το κέρδος, επιστημονικής έρευνας δεν αμφισβητείται επαρκώς, παρότι υπάρχουν σοβαρές ενδείξεις, πχ. το παράδοξο ERP (Einstein–Podolsky–Rosen paradox), η κβαντική εμπλοκή (quantum entanglement) κλπ. Πολύ δε περισσότερο πως αυτή η νέα γνώση δε γίνεται κτήμα της μεγάλης πλειοψηφίας καθότι τα κανάλια μεταβίβασης αυτής της γνώσης είναι εξ' αιτίας της φύσης του συστήματος εξαιρετικά στενά (με εξαίρεση ίσως το internet, που όμως η αδυναμία διαχωρισμού της πληροφορίας από τη γνώση είναι τεράστια) και στρεβλά.

Προσπαθώ να μην πλατειάσω πολύ, αντ' αυτού θα συνεχίσω με 3, αρκετά αποκαλυπτικά, videos.







Tα video με ελληνικούς υπότιτλους:

The neurons that shaped civilization: VS Ramachandran on TED.com

VS Ramachandran on your mind

Jill Bolte Taylor's stroke of insight

Η φωτογραφική και κατ' επέκταση πνευματική μας διεύρυνση έχει άμεση σχέση κατά τη γνώμη μου με την κατανόηση της νέας γνώσης. Με αυτή τη σημείωση ελπίζω να παραμένω εντός θέματος

Υ.Γ. Σ' ευχαριστώ για το ωραίο link συνείδησης!

[wintermute]

Γιώργο, συμφωνώ για το κομμάτι που αφορά τις "αποδείξεις" των επιστημονικών θεωριών. Έχεις δίκιο φυσικά. Ο αφελής Λογικός Θετικισμός της αποδειξημότητας δεν είναι καλό κριτήριο (προσωπικά προτιμώ το κριτήριο της διαψευσιμότητας του αγαπητού μου Popper). Δεν πείθομαι πάντως με επιχειρήματα τύπου επέκταση-του-θεωρήματος-της-μη-πληρότητας-του-Gödel. Οι πιο πολλές επεκτάσεις αυτού του θεωρήματος είναι νομίζω αυθαίρετες.

Επειδή πάντως είμαι αρκετά της μηχανιστικής αντίληψης δεν συμφωνώ με το δεύτερο κομμάτι της απάντησης σου όπου εμπλέκεται η συνείδηση στο όλο σκηνικό. Τεσπα, ήμαστε στο χώρο πλέον των υποθέσεων και των προσωπικών προτιμήσεων οπότε δεν έχω επιχειρήματα να σε αντικρούσω.

Τα 2 βίντεο του Ramachandran είναι καταπληκτικά! Απολαυστικότατος ο τύπος! Κυκλοφορεί μήπως κανένα βιβλίο του στα Ελληνικά; Η ιστορία πάντως της Jill Bolte Taylor, ενώ είναι συγκλονιστική στην ανθρώπινη διάστασή της, δεν νομίζω ότι προσφέρει κάτι επιστημονικά.

Anyway... σταματάω εδώ γιατί αισθάνομαι πολύ εκτός θέματος, φωτογραφικά μιλώντας πάντα.

[Γιώργος Δ.]

Κυκλοφορεί μήπως κανένα βιβλίο του στα Ελληνικά;

Υπάρχει το "Φαντάσματα στον εγκέφαλο - Ερευνώντας τα μυστήρια του νου" από τις Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης (δεν το έχω διαβάσει).