por Stuart Hameroff y Deepak Chopra

extraído de "Exploring Frontiers of the Mind-Brain Relationship"

2012

del Sitio Web QuantumConsciousness 

recuperado a través del Sitio Web WayBackMachine

traducción de Adela Kaufmann
Versión original en ingles

Resumen

El concepto de la conciencia existente fuera del cuerpo (por ejemplo, cercanas a la muerte y experiencias fuera del cuerpo, ECM/EFC, o después de la muerte, indicativo de un 'alma') es un elemento básico de las tradiciones religiosas, pero rechazado por la ciencia convencional debido a una aparente falta de explicación racional.

Sin embargo la ciencia convencional basada enteramente en la física clásica no puede explicar la conciencia normal en-el-cerebro.

El modelo Penrose-Hameroff 'RO Orq' es un enfoque cualitativo a la conciencia, la conexión de los procesos cerebrales (microtúbulos de cómputos quánticos dentro de las neuronas) a las fluctuaciones de la geometría fundamental del espacio-tiempo, la estructura a escala fina del universo.

NOTA: Reducción Objetiva Orquestada (RO Orch) es un modelo de conciencia teorizada por el físico teórico Sir Roger Penrose y el anestesiólogo Stuart Hameroff, quienes afirman que la conciencia se deriva de un nivel más profundo, a escala más fina de actividades quánticas dentro de las células, más prevalente en las neuronas del cerebro. Combina enfoques desde ángulos radicalmente diferentes de la biología molecular, la neurociencia, la física quántica, la farmacología, filosofía, teoría de información quántica y aspectos de la gravedad quántica.

La evidencia reciente de coherencia quántica significativa en los sistemas biológicos cálidos, dinámica a escala libre y la actividad cerebral al final de su vida apoyan la noción de una base quántica de la conciencia, que posiblemente podría existir independientemente de la biología en diversos planos escalares, en la geometría del espacio-tiempo.

Sir Roger Penrose no respalda necesariamente estas propuestas que se refieren a sus ideas en la física.

Basado en RO Orq, ofrecemos una hipótesis científica para un 'alma quántica'.

1 - Cerebro, Mente y Experiencias Cercanas a la Muerte

La idea de que pueda existir la conciencia después de la muerte corporal, generalmente conocida como el "alma", ha sido inherente a las religiones orientales y occidentales durante miles de años.

En algunas tradiciones, los recuerdos y la conciencia pueden ser transferidos después de la muerte a otras vidas: la reencarnación.

Además de las creencias basadas en la religión, innumerables sujetos han reportado que la conciencia aparentemente se separa del cerebro del sujeto y del cuerpo físico. Esto ocurre en conjunción con las llamadas experiencias cercanas a la muerte (ECM), más típicamente en pacientes que han sido resucitados después de un paro cardíaco (por ejemplo, van Lommel et al 2001, Parnia et al., 2007).

Tales pacientes describen una fenomenología notablemente consistente incluyendo visiones de una luz blanca, estar en un túnel, los sentimientos de serenidad, conversar con sus seres queridos fallecidos, revisión de vida y, en algunos casos, flotar fuera del cuerpo (experiencias fuera del cuerpo - EFC ).

Con frecuencia, los pacientes EFC/ECM también reportan una pérdida posterior del miedo a la muerte, y tienden a ser más serenos y a aceptar las vicisitudes de la vida (Chopra 2006).

Algo experiencias comparables se han reportado en diversos tipos de estados meditativos y alterados, así como eventos psicológicos traumáticos, o aparentemente sin causa. Una encuesta de Gallup estima que unos diez millones de estadounidenses han reportado algún tipo de ECM/EFC (Chopra 2006).

La droga ketamina, utilizada como anestésico "disociativo", puede producir reportes subjetivos de conciencia fuera del cuerpo (Jansen 2000), al igual que varias otras drogas psicoactivas. Pero los reportes subjetivos de los efectos inducidos por drogas son claramente diferentes de los de las ECM/EFC (Greyson 1993).

Incapaz de explicar las ECM/EFC, la ciencia moderna en general ignora y se burla de tales reportes como locura no científica, ilusiones debido a la estimulación de regiones cerebrales específicas (Blanke et al., 2004), o a una alucinación debida a la hipoxia (falta de oxígeno; Blackmore 1998).

Pero en respuesta uno puede destacar:

• reportes subjetivos de ilusiones de imagen corporal son muy limitadas y completamente diferentes de las descripciones ECM/EFC

• los pacientes hipóxicas están agitados, no serenos, y no forman memoria

• la ciencia moderna no puede explicar la conciencia normal, en-el-cerebro

Este último punto es fundamental.

ECM/EFC son tipos particulares de conciencia subjetiva, de alguna manera similar a nuestra experiencia consciente todos los días (incluyendo sueños). De cómo el cerebro produce la conciencia sigue siendo algo desconocido.

El enfoque científico moderno prevalente de la conciencia dice que el cerebro es como una computadora biológica, con 100 mil millones de neuronas y sus disparos axonales y conexiones sinápticas actuando como redes de información de 'bits' de estados e interruptores. La variabilidad en las fortalezas sinápticas mediadas por neurotransmisores químicos modela la actividad de red y permite el aprendizaje y funciones inteligentes (Hebb 1949; Crick y Koch 2001; 2004).

Esta visión del "cerebro-como-ordenador" es capaz de dar cuenta de complejas funciones cognitivas no conscientes, incluyendo la percepción y control de la conducta. Tales funciones cognitivas no conscientes se describen como "modos zombies", "piloto automático", o "problemas fáciles" (Koch y Crick 2001; Hodgson 2007; Chalmers 1996).

La "facilidad" se deriva de la aparente causa-y-efecto entre las funciones específicas informáticas de las neuronas del cerebro, y las acciones y conductas que no implican la voluntad consciente o experiencia fenomenal.

El "problema duro" (Chalmers 1996) es la cuestión de cómo los procesos cognitivos son acompañados o conducidos por experiencia fenomenal consciente.

A pesar de la comprensión detallada de disparos neuronales, transmisiones sinápticas, química neurotransmisora, y computación neuronal, no hay contabilidad de la experiencia consciente, el "yo", el libre albedrío o "qualia" - la esencia de las percepciones experimentadas.

¿Cómo puede el color, la textura y el aroma de una rosa, el mundo de la experiencia, derivarse de los flujos de datos y la actividad electroquímica?

La respuesta de acuerdo con la mayoría de los puntos de vista de la ciencia moderna es que la conciencia emerge de un nivel crítico (pero sin especificar) de complejidad computacional neuronal. En la dinámica no lineal, nuevas propiedades emergen en los sistemas jerárquicos, pero tales sistemas abundan en la naturaleza y la tecnología, sin conciencia, (por ejemplo, los patrones climáticos, la Internet).

La idea de que la complejidad computacional per se puede dar cuenta de la conciencia puede ser una mera expresión de deseos.

La visión del cerebro-como-computadora-neuronal.

1. Debido a que la computación sináptica del se correlaciona con el procesamiento sensorial, a menudo se produce después de haber respondido a esa entrada sensorial (aparentemente consciente), la visión convencional de la ciencia moderna es que la conciencia se produce después de los hechos, y que el control consciente es una ilusión, la conciencia no está más que de paseo en ese viaje (Dennett 1991; Wegner 2002).

    

   Al parecer somos, como dice la famosa frase deT.H. Huxley (1893), "espectadores indefensos".

    

2. La mejor correlación medible de la conciencia (sincronía gamma EEG) no se deriva de computación sináptica.

    

   La electroencefalografía sincronizada (EEG) en el rango de 30-90 gamma ciclos por segundo (Hertz, "Hz") se produce en varias regiones del cerebro en diferentes momentos concomitantes con la conciencia (Gray y 1989a Singer, b; Engel et al 1991;. Singer 1995; 1999).

    

   La Sincronía gamma requiere redes de neuronas interconectadas, no sólo por las sinapsis químicas axón-a-dendrita, la base para el cálculo neuronal reconocido, sino por las sinapsis eléctricas de cruce de cruce de brecha dendrita a dendrita (Christie y Westbrook 2006; Dermietzel 1998).

    

   Un punto de vista convencional es que los cruces de brecha en varias neuronas se abren y cierran, permitiendo que zonas móviles de sincronía de gamma circulen por el cerebro, mediando la conciencia (Hameroff 2006; 2010).

    

3. Como las células, las neuronas son mucho más complejas que simples interruptores.

    

   Considere el Paramecium unicelular que puede nadar alrededor, encontrar comida y compañeros, evitar obstáculos, aprender y tener relaciones sexuales, todo ello sin una sola conexión sináptica.

    

   Esfuerzos de Inteligencia Artificial (IA) para simular la función del cerebro aún no simulan nada tan inteligente y ágil. Paramecium utiliza funciones organizativas inteligentes de polímeros reticulares citoesqueletales llamadas microtúbulos (Sherrington 1953).

    

   Estos mismos microtúbulos forman la estructura interna de las neuronas del cerebro, regulan las sinapsis y se desintegran en la enfermedad de Alzheimer (por ejemplo Brunden et al. 2011).

    

   El procesamiento de la información de microtúbulos puede subyacer la función neuronal.

Incapaz de explicar la conciencia en el cerebro, la ciencia convencional ignora la evidencia aparente de las ECM/EFC, rechazando incluso la posibilidad de que se produzcan.

Hay, sin embargo, enfoques no convencionales, pero científicamente válidos a la conciencia, que pueden hacer frente a los tres problemas descritos anteriormente, y además acomodar las ECM/EFC posiblemente como conciencia después de la muerte corporal.

Tales enfoques exploran los estratos de la naturaleza en una escala aún más fina que las reacciones químicas y las señales eléctricas en las que se basa la neurociencia, buscando, en su lugar, respuestas convincentes a nivel quántico.

2 - El Mundo Quántico y las Finas Escalas del Universo 

La teoría quántica nos dice que los procesos físicos se producen en discretos pasos o niveles cuantificados.

Las leyes que rigen lo quántico difieren extrañamente de la realidad predecible de nuestro "mundo" clásico cotidiano. En pequeña escala, y en ocasiones a grandes escalas, reinan las extrañas leyes de la mecánica quántica.

Por ejemplo, pueden existir los átomos y las partículas subatómicas quánticas en dos o más estados o lugares al mismo tiempo, más como ondas que como partículas, y como múltiples posibilidades coexistentes conocidas como superposición quántica, regidas por una función de onda quántica existente.

Otra propiedad quántica es el enredo "no local", en la que los componentes de un sistema espacialmente separados permanecen unificados y conectados (Penrose, 1989).

La física elude la extrañeza de la mecánica quántica estrictamente dividiendo lo macro/clásico y lo micro clásica y, manteniendo los dos mundos aparte. Sin embargo, la conciencia tiende un puente de alguna manera la macro/clásica y dominios micro/quántico, equivalente al sujeto - división del objeto. La Conciencia existe precisamente en el límite entre lo quántico y lo clásico.

En nuestra experiencia consciente, no vemos superposiciones - posibilidades de onda coexistiendo. Vemos los objetos y partículas como cosas materiales en lugares y estados específicos. Esto se debe en parte a la escala. Una ballena jorobada salta al mar, a pesar del hecho de que los átomos y las partículas subatómicas que componen la ballena pueden ocupar posiciones inciertas o incluso múltiples en el reino invisible de posibilidades.

Pero incluso cuando los sistemas quánticos pequeños se miden o se observan, alguna manera, éstos eligen estados definidos.

La cuestión de por qué no vemos superposiciones quánticas en nuestro mundo clásico cotidiano es conocido como el "problema de la medida", que ha dado lugar a diversas interpretaciones de la mecánica quántica. Los primeros experimentos del pionero quántico Niels Bohr y otros parecían mostrar que las superposiciones quánticas, cuando eran medidas por una máquina, se quedaban como múltiples posibilidades hasta que un humano consciente observaba los resultados.

Bohr llegó a la conclusión de que la observación consciente "colapsaba la función de onda", que las superposiciones observadas persistieron hasta ser observadas, en cuyo instante se redujeron o se derrumbaron a determinados estados definidos (la elección de los estados siendo al azar).

En este enfoque, la conciencia causa la reducción de estado quántico, colocando la conciencia fuera de la ciencia.

Erwin Schrodinger objetó a través de su todavía famoso experimento mental en el que el destino de un gato en una caja está vinculado a una superposición quántica.

De acuerdo con la interpretación de Copenhague (así-nombrado después por el origen danés de Bohr), el Gato de Schrödinger está tanto muerto como vivo hasta que se abre la caja y el gato es observado. El experimento pretendía ridiculizar a Copenhague, pero la pregunta sigue siendo: ¿qué tan grandes pueden volverse las superposiciones?

Otra interpretación popular es la opinión de los múltiples mundos (Everett, 1957) en la que las superposiciones son en realidad separaciones, cada posibilidad evolucionando su propio universo distinto. Esto resulta en una multitud de universos coexistentes.

Otro enfoque es la decoherencia, en el que la interacción con el mundo clásico erosiona los estados quánticos. Pero la decoherencia no aborda los sistemas quánticos aislados.

Finalmente, varios tipos de reducción objetiva (RO) proponen que los umbrales objetivos específicos causan la reducción del estado quántico.

Uno en particular o la teoría RO fue propuesta por el físico británico Sir Roger Penrose (1989), quien comenzó abordando el carácter fundamental de la superposición. Extendió la teoría general de la relatividad de Einstein, en la que la materia es esencialmente la curvatura del espacio-tiempo, a la escala de Planck (10^-33 cm), el nivel más básico del universo.

Una partícula en un estado o ubicación sería una curvatura específica en la geometría espacio-tiempo, y la misma partícula en otra ubicación sería curvatura en la dirección opuesta, extendiéndose hacia abajo a la escala de Planck.

La superposición de ambos lugares puede ser vista como curvaturas simultáneas en direcciones opuestas, y por lo tanto, de acuerdo con Penrose, una separación, burbuja o ampolla en el tejido mismo de la realidad.

Si tales separaciones de espacio-tiempo fueran a continuar y evolucionar, el universo se bifurcaría, dando lugar a universos paralelos como los descritos en la visión de los múltiples mundos apoyada por muchos físicos y cosmólogos, incluyendo a Stephen Hawking (Hawking y Mlodinow 2010).

Pero Penrose ha sugerido que tales separaciones de espacio-tiempo son inestables y se reducirán, o se contraerán a un estado en particular o ubicación en un momento determinado, debido a un umbral objetivo intrínseco a la estructura fina del universo, como burbujas de jabón infinitesimalmente pequeñas estallando una faceta u otra, dando forma y creando una nueva realidad.

Penrose también sugiere que cada RO, o auto-colapso -esencialmente una ondulación o recocido cuantificado en la geometría fundamental del espacio-tiempo  resulta en un momento de experiencia consciente.

Esto está en contradicción directa con la interpretación de Copenhague en la que la conciencia es la ciencia exterior, causando externamente reducción por observación.

En la RO de Penrose, la conciencia ES reducción (un tipo particular de reducción). Así, la RO de Penrose es la única visión del mundo incorporando conciencia en el universo.

La RO de Penrose difiere de otra forma importante de Copenhague y de la decoherencia en el que determinados estados clásicos son seleccionados al azar de entre las posibilidades súper posicionadas. Las selecciones en la RO de Penrose no son al azar, sino la influencia de la información incrustada en la geometría fundamental del espacio-tiempo, información que Penrose caracteriza como valores platónicos (Penrose, 1989).

El filósofo griego Platón describe un mundo abstracto de pura forma, verdad matemática, y valores éticos y estéticos.

Penrose sugiere dichos valores platónicos, junto con los precursores de las leyes físicas, constantes, fuerzas y conciencia, existen literalmente como patrones en el espacio-tiempo fundamental, codificados en la geometría a escala de Planck.

La física nos dice que el universo es como es, y por lo tanto capaz de sustentar vida y conciencia, porque 20 o más constantes físicas y leyes que ella dicta toman valores muy específicos. Si alguno de estos variase ligeramente, no estaríamos aquí, por lo que los valores exactos y nuestra presencia en el universo son al parecer una coincidencia de asombrosamente baja probabilidad, semejante a ganar la lotería cósmica.

El "principio antrópico" aborda la cuestión de por qué estos valores son lo que son, y tiene varias interpretaciones (por ejemplo, Davies 2006).

El más común es tautológico - que estamos en el universo particular universo que tiene estos valores específicos simplemente porque tiene esos valores. Si no fuera así, no estaríamos aquí. Para muchos físicos y filósofos, la respuesta tautológica se relaciona con las múltiples visiones del mundo, que este universo con conciencia es uno en una multitud de universos, los otros teniendo diferentes constantes físicas y careciendo de vida y conciencia.

Esta es la opinión expuesta por Hawking y Mlodinow en su libro Grand Design (Hawking y Mlodinow 2010) en el que afirman la "Teoría- M" (un derivado de la teoría de cuerdas) con un número casi infinito de universos paralelos, todos los demás careciendo de conciencia.

Penrose sugiere otra posibilidad que evita la necesidad de múltiples universos. Los valores de las constantes físicas que definen nuestro universo pueden ser codificados en la estructura fina del universo mismo, junto con la verdad matemática, los valores platónicos, y precursores de masa, giro, carga, y conciencia. Las raíces de la conciencia pueden así extenderse al nivel más básico del universo.

Penrose ha propuesto también que nuestro universo es serial, que el Big Bang fue precedido por una iteración anterior, y antes de que la otra y así sucesivamente (Penrose 2010).

A diferencia de la idea de universos paralelos que no se ha probado (y probablemente no es comprobable), la propuesta de Penrose para universos seriales es apoyada por la evidencia de la radiación del fondo cósmico de microondas (Gurzadyan y Penrose 2010).

Tal vez las constantes físicas, precursores conscientes, y los valores platónicos incrustados en la estructura fina del universo mutan y evolucionan con cada ciclo cosmológico.

¿Cuál es la estructura fina del universo?

El mundo material está compuesto de átomos y partículas subatómicas. Pero los átomos (~10^-8 cm) son en su mayoría espacio vacío, como es el espacio entre los átomos. 

Si descendemos en la escala de los átomos, eventualmente alcanzamos el nivel sótano de la realidad, la geometría a escala de Planck a 10^-33 cm, con aspereza, irregularidad, e información.

Las descripciones de la geometría a escala de Planck incluyen la teoría de cuerdas y la gravedad quántica de bucles. La teoría de cuerdas, en el que las cuerdas a escala de Planck vibran a frecuencias específicas en correlación con las partículas fundamentales, tiene varios problemas. Carece de geometría de fondo (por ejemplo, en el que las cuerdas vibran) y requiere múltiples dimensiones no comprobables (Penrose, 2004).

Otro enfoque, la gravedad quántica de bucles representa la geometría espacio-tiempo como cuantificada en volumen de píxeles, polígonos a escala de Planck cuyos bordes pueden ser considerados como giro irreductible cuyas longitudes también varían, pero el promedio es de 10^-33 cm.

Los volúmenes Planck evolucionan y cambian con el tiempo, transmitiendo información como una tela de araña tri-dimensional de giro. De alguna manera, la geometría espacio-tiempo es también no local, según lo revelado por experimentos de enredo (Nadeau y Kafatos 2001), y tal vez holográfica (por ejemplo, Susskind 1994).

Podría la información a escala de Planck afectar la biología?

La evidencia reciente sugiere que la información a escala de Planck pudiera repetirse a escalas incrementadas en la geometría del espacio-tiempo, alcanzando a la escala de los sistemas biológicos.

El detector de ondas británico-alemán GEO 600, cerca de Hannover, Alemania ha registrado consistentemente un ruido como-fractal que aparentemente emana de las fluctuaciones de la escala de Planck, repitiendo cada pocas órdenes de magnitud en el tamaño y la frecuencia de la longitud y el tiempo de Planck (10^-33 cm; 10^-43 s) a tamaño y el tiempo biomolecular (10^-8 cm; 10^-2 s, Hogan 2008; Chown 2009).

En algún momento (o en realidad en algún borde complejo, o superficie) en esta jerarquía de escala, el mundo quántico microscópico pasa al mundo clásico. Si esta transición es debido al RO de Penrose, la conciencia se produce como un proceso en este borde entre los mundos quántico y clásico.

Esta idea de que la conciencia es de alguna manera intrínseca del universo es comparable con vistas puramente subjetivas sobre la conciencia que se remonta miles de años en la India. La tradición védica y antiguos textos sagrados derivan su nombre de la palabra sánscrita Veda, para conocimiento.
 

La rama más filosófica de Veda es Vedanta - literalmente, "el fin de los Vedas". 

En Vedanta, la conciencia lo es todo, y se manifiesta, o crea la realidad. En este punto de vista (tomado por uno de nosotros, DC, que difieren ligeramente de la argumentación presentada en este artículo), la conciencia es el sujeto y el objeto, tanto quántico como clásico.

La Conciencia es todo lo que hay (Chopra 2001).

El RO de Penrose (y el RO Orq de Penrose-Hameroff) mantiene que el mundo clásico existe por su cuenta.

La conciencia es un proceso en el límite entre los mundos quánticos y clásicos, el proceso consistiendo de discretas ondas cuantificadas en la estructura a escala fina del universo, transiciones entre sujeto y objeto.

3 - Conciencia Quántica - Reducción Objetiva Orquestada ("RO Orq")

La teoría de Penrose-Hameroff de "reducción objetiva orquestada" ("RO Orq") propone que la conciencia depende de cálculos quánticos en estructuras llamadas microtúbulos dentro de las neuronas del cerebro, produciéndose concomitantemente y apoyan el nivel sináptico neuronal computacional (Penrose y Hameroff 1995; Hameroff y Penrose 1996a, b; Hameroff 1998a, b; Hameroff et al., 2002).

Los microtúbulos son polímeros cilíndricos de la proteína "tubulina", y los componentes principales del citoesqueleto celular que se auto-ensambla para configurar la arquitectura intracelular, crean y regulan las sinapsis, y se comunican entre las estructuras de membrana y los genes en el núcleo celular.

Además del apoyo similar al hueso, los microtúbulos y otros componentes del citoesqueleto parecen actuar como el sistema nervioso de la célula, su "ordenador de a bordo," continuamente remodelando y diferenciando.

En enrejados de microtúbulos, se proponen estados de tubulinas individuales para actuar como estados "bits", como en los ordenadores clásicos y autómatas moleculares (Hameroff y Watt 1982;. Rasmussen et al 1990).El procesamiento a nivel de microtúbulos aumenta inmensamente la capacidad de procesamiento de información neuronal.

En lugar de unos pocos (sinápticas) bits por neurona por segundo, 10⁸ tubulinas por neurona cambiando coherentemente en megahertz (10⁶ Hz) dan potencialmente 10¹⁴ operaciones, o bits por segundo por neurona.

Pero el aumento de procesamiento de la información por sí solo no resuelve todos los problemas relacionados con la conciencia en el cerebro.

El Penrose Hameroff RO Orq propone además que las tubulinas pueden ser bits quánticos, o "qubits" en los microtúbulos de los ordenadores quánticos y que tales computaciones quánticas conectan las funciones cerebrales conscientes al nivel más básico del universo.

Esto abre la puerta a la conciencia de ser no local, y en algunos casos, posiblemente, sin ataduras con el cuerpo y el cerebro. Estas especulaciones se basan en las ideas de la física presentadas por Sir Roger Penrose. Debe quedar claro que Sir Roger no respalda necesariamente las especulaciones más desarrolladas aquí, y por lo general evita las conexiones entre la ciencia, la religión y la espiritualidad.

Penrose definió el auto-colapso RO de superposiciones (debido a las separaciones en la geometría del espacio-tiempo) y momentos de conciencia por E = h/t. 

'E' es la auto-energía gravitacional de un objeto (o su equivalente en geometría espacio-tiempo) separada de sí misma. h es la constante de Planck (más de 2K) y t es el tiempo en que se produce RO.
 

E puede ser calculado sobre la base de factores que incluyen,

• la masa del objeto

• el nivel en el que el objeto se separa de sí mismo, es decir, toda su masa, los átomos individuales, los núcleos atómicos, o partículas subatómicas

• la distancia de separación espacial, hasta qué punto el objeto, o su geometría espacio-tiempo se separa de sí mismo

Si una superposición de auto-energía E evoluciona y evita la decoherencia para llegar al tiempo t, se produce un momento RO de la conciencia.

Debido a la relación inversa, cuanto mayor sea la masa y la separación espacial E, más breve es el tiempo t en el que se producen los momentos RO o conscientes. Las superposiciones E deben evitar la decoherencia (es decir, el sistema quántico debe ser aislado del medio ambiente clásico) hasta que se alcance el tiempo t.

Por lo tanto, las condiciones para el RO de Penrose y los momentos conscientes son bastante estrictas.

Penrose y Hameroff sugieren que tales condiciones han evolucionado en el cerebro, específicamente en los microtúbulos dentro de las neuronas del cerebro, y que los microtúbulos realizan cálculos quánticos que son "orquestados" por las entradas sinápticas y la neurofisiología, aislada de decoherencia, y terminada por el RO de Penrose, por lo tanto, orquestando la reducción objetiva "RO Orq".

Se proponen superposiciones quánticas microtúbulos E para extender y enredar de neurona a neurona a través de uniones (que median la sincronía gamma), lo que permite una selectiva coherencia quántica a nivel cerebral, entre los microtúbulos.

Se sugiere evitar la decoherencia a través del bombeo coherente, gelificación actina, agua ordenada y resonancias topológicas.

Los eventos RO también conllevan efectos en tiempo atrás, consistentes con la evidencia de derivación hacia atrás de la experiencia consciente en el cerebro (Libet 1979). El entrelazamiento con el futuro puede permitir la acción consciente en tiempo real, y rescatar la conciencia del lamentable papel de la ilusión epifenomenal (Hameroff 2007).

El RO Orq ha sido criticado desde su creación en 1995, principalmente debido a que los ordenadores quánticos tecnológicos construidos en laboratorio requieren extremo frío para evitar la decoherencia por vibraciones térmicas, y el cerebro opera a temperaturas cálidas biológicas (por ejemplo, Tegmark 2000; Hagan et al., 2001).

Sin embargo, en los últimos 5 años numerosos experimentos han demostrado coherencia quántica a temperaturas cálidas en las proteínas involucradas en fotosíntesis, canales de iones y otras biomoléculas (Engel et al. 2007).

El Dr. Anirban Bandyopadhyay (2010) en el Instituto Nacional de Ciencias de los Materiales en Tsukuba, Japón tiene evidencia preliminar de coherencia quántica, conductancia quántica topológica, y tiempos de decoherencia de una décima de milisegundo o más en los microtúbulos individuales a temperaturas cálidas.

Para el RO Orq y la biología quántica, el futuro es bastante brillante.

¿Puede el RO Orq dar cuenta de las ECM/EFC y, posiblemente, de una vida en el más allá?

4 - RO Orq, ECM, y Estados Alterados

El RO Orq asume que la conciencia normalmente se produce en el cerebro humano en alrededor de 40 Hz, es decir, 40 momentos conscientes por segundo, lo que corresponde con la sincronía gamma en el EEG, el mejor correlato medible de la conciencia.

Ya que £ = 25 ms (1/40 s), por E = h/t, E se corresponde con nanogramos de tubulinas superposicionadas (~10¹¹ tubulinas) distribuidas en microtúbulos en miles de neuronas conectadas por uniones gap (y glía), sigue siendo una muy pequeña, fracción del cerebro (un total de ~10²⁰ tubulinas, 100 mil millones de neuronas).

En principio, RO y RO Orq (y por lo tanto los momentos conscientes) pueden ocurrir en cualquier escala, en cualquier tipo de medio, siempre y cuando las superposiciones eviten la decoherencia.

Por lo tanto E = h/t predice un amplio espectro de posibles momentos conscientes, al igual que el espectro electromagnético para fotones.

Las grandes superposiciones E alcanzarán rápidamente el umbral (y tendrán experiencias más intensas) mientras que las pequeñas superposiciones E requerirán tiempos más largos y tendrán experiencias débiles (intensidad proporcional a E).

Por ejemplo, un solo electrón superposicionado (pequeño E, larga f), si es aislado de la decoherencia ambiental alcanzaría el umbral sólo después de diez millones de años, y tienen un momento de extremadamente baja intensidad de conciencia.

Superposiciones de mayor tamaño (grande E, pequeña t) alcanzarán el umbral rápidamente y tienen una conciencia de mayor intensidad.

Pero la decoherencia debe evitarse hasta que se produce el tiempo t y RO. Los niveles más altos de conciencia implicarían Es más grandes (más tubulinas, más neuronas y una parte más grande del cerebro), y más cortas t, por lo tanto frecuencias más altas.

La meditación védica, la contemplación y la autorreflexión de exploración de conciencia ha llevado a descripciones de estados expandidos de conciencia o iluminación que implica 14 niveles diferentes, "planos astrales" o "lokas".

Los lokas son retratados como mundos distintos, reinos o planos de existencia que difieren del mundo de 3 dimensiones de nuestra experiencia de vigilia cotidiana.

Los textos védicos dicen que cada plano o realidad experimentada tiene un rango de frecuencia característica, y es accedido o alcanzado cuando se corresponde con la frecuencia de la conciencia del sujeto (Chopra 2001).

Los monjes tibetanos llegan a 80 Hz de sincronía gamma durante la meditación (Lutz et al. 2004), presumiblemente, un estado alterado superior, con el doble de eventos conscientes por segundo, cada uno en mayor intensidad.

La magneto-encefalografía ha grabado señales coherentes en el rango de un kilohertz (1000 Hz) de cerebro humano (Papadelis et al. 2009), y efectos de frecuencia más alta (megahercios, gigahercios, terahercios) han sido medido en microtúbulos dentro de las neuronas (Bandyopadhyay 2010).

¿Podría la conciencia cambiar niveles a frecuencias más altas y una mayor participación del cerebro en estados alterados y mejorados?

Las señales eléctricas se producen en el cerebro de una manera auto-similar a diferentes escalas espaciales y temporales, una dinámica libre de escala (He et al. 2010).

Esto también se llama ruido rosa, proporcional a l/fa, donde 'f' es la frecuencia y 'a' las separaciones en escala (por ejemplo, órdenes espaciales y temporales de magnitud) en el que la información se repite, de forma similar a un fractal u holograma.

Estructura fractal o como-holográfica también ocurre en redes de neuronas en "pequeño mundo" y "gran mundo", jerarquías anidadas de redes dentro de redes, dentro de redes. Y dentro de las neuronas están las redes citoesqueletales incluyendo microtúbulos que también pueden procesar la información. La dinámica sin escala se produce tanto temporal como estructuralmente en el cerebro, en capas o sistemas de procesamiento de información con las relaciones tanto de abajo hacia arriba como de arriba hacia abajo.

En estados alterados, el proceso de conciencia puede cambiar a diferentes planos, o escalas en el cerebro, con frecuencias más altas (t pequeña), mayor intensidad, y más grande.

'E', en términos de número de microtúbulos involucrados, neuronas, y el volumen de capacidad cerebral. La conciencia ocurriendo por E = h/t normalmente a 40 Hz (cada momento consciente implicando aproximadamente una millonésima parte de microtúbulos del cerebro) podría transicionar a frecuencias más altas en, digamos niveles de 10 kHz, megahercios, gigahercios y terahercios.

Estos incluirían proporciones cada vez mayores de neuronas del cerebro y microtúbulos. Estos niveles implicarían, respectivamente, 1/10,000, 1/100, y, para gigahercios de la conciencia, todo el cerebro.

Así, los estados alterados de conciencia pueden involucrar la trascendencia a profundos niveles más intensos de la experiencia, los niveles más profundos de la realidad, por ejemplo, en consonancia con los védicos planos astrales o lokas, y la iluminación alcanzada por la meditación y las prácticas espirituales.

Tales estados mejorados, alterados, no tienen por qué implicar dimensiones o universos alternativos, sino más profundamente una geometría a escala más fina a niveles o escalas como- holográficas no locales en éste universo.

Como decían los Beatles (Lennon y McCartney, 1968):

"Cuanto más profundo vayas, más alto vuelas, cuanto más alto vuelas más profundo vas."

En cualquier frecuencia, RO Orq, la conciencia en el cerebro está ocurriendo en la geometría fundamental del espacio-tiempo, localizada en los microtúbulos neuronales del cerebro e impulsados por los procesos metabólicos.

Cuando la sangre deja de fluir, los microtúbulos, inactivados o destruidos (por ejemplo, ECM/EFC, muerte) por falta de energía y careciendo de oxígeno, es concebible que la información quántica que constituye la conciencia pudiera cambiarse a planos más profundos y seguir existiendo puramente en la geometría del espacio-tiempo, fuera del cerebro, distribuido no localmente.

El movimiento de la conciencia a planos más profundos podría ser responsable de las ECM/EFC, así como, posiblemente, un alma separada del cuerpo.

5 - Actividad cerebral al final-de-la-vida

La actividad cerebral de sincronía gamma en el EEG es conocida de correlacionarse con la conciencia normal.

Han sido desarrollados monitores capaces de medir y detectar la sincronía gamma y otros correlatos de conciencia, para su uso durante la anestesia para proporcionar un indicador de la profundidad de la anestesia y prevenir la conciencia intra-operatoria, es decir, para evitar que los pacientes sean conscientes cuando se supone que deben ser anestesiados e inconscientes.

Por ejemplo el monitor "BIS" (Aspect Medical Systems, Newton MA) registra y procesa el EEG frontal para producir un "índice biespectral" digital o número BIS en una escala de 0 a 100. Un número BIS de 0 es igual silencio EEG y 80-100 es el valor esperado en un adulto consciente totalmente despierto con la sincronía gamma.

Se recomienda que se mantenga un número BIS entre 40 y 60 para la anestesia general. El monitor "SEDLine" (Hospira, Lake Forest, IL) también registra EEG frontal y produce un índice comparable 0-100.

En los últimos años, estos monitores se han aplicado fuera de la anestesiología, por ejemplo, a los pacientes moribundos o cerca del momento de la muerte, revelando actividad cerebral sorprendente final de su vida útil.

En un estudio publicado en la Revista de Medicina Paliativa, Chawla et al. (2009) informó sobre siete pacientes en estado crítico de quienes se les estaba retirando el soporte vital (medicamentos, ventilación por máquina), permitiéndoles morir en paz.

Como por protocolo, ellos fueron monitorizados con un BIS o monitor de cerebro SEDLine durante el proceso de morir. Mientras estaban con apoyo de vida los pacientes estaban neurológicamente intactos, pero fuertemente sedados, con números BIS o SEDLine cerca de 40 o superior.

Cuando se les quitó el apoyo, el BIS/SEDLine generalmente disminuía a menos de 20 después de varios minutos, aproximadamente a la hora en que ocurría la muerte cardíaca.

Este se caracterizaba por la falta de presión arterial medible o pulso funcional. Luego, en la muerte, en todos los siete pacientes de muerte postcardíaca, hubo un estallido de actividad como se indicó por el aumento brusco de la BIS o SEDLine a entre 60 y (en la mayoría de los casos) 80 o superior. Después de un período de tal actividad yendo desde 90 a 20 min, la actividad caía bruscamente a casi cero.

El número SEDLine se deriva de un algoritmo patentado que incluye datos de EEG. En un paciente, se analizaron datos SEDLine y revelaron la explosión actividad cerebral a la muerte postcardíaca incluyendo sincronía gamma, un indicador de percepción consciente.

Chawla et al. planteó la posibilidad de que la actividad medida a la muerte cerebral postcardíaca podría correlacionarse con las ECM/EFC. Por supuesto, los pacientes murieron, así que no tenemos la confirmación de que se produjeron tales experiencias.

En otro estudio publicado en la revista Anestesia y Analgesia, Auyong et al. (2010) se describieron tres pacientes con lesiones cerebrales a quienes se les retiró el apoyo médico y ventilatorio antes de la donación de órganos de la "muerte postcardíaca" (Csete 2010)

Estos pacientes estaban irremediablemente dañados del cerebro, pero técnicamente no estaban muertos cerebralmente. Sus familias consintieron a la retirada del apoyo y a la donación de órganos. Estos pacientes podían morir "naturalmente" después de la retirada del apoyo, sus cuerpos llevados rápidamente a cirugía para la donación de órganos.

Los tres pacientes en el estudio Auyong, antes de la retirada del apoyo tenía números de BIS de 40 o inferiores, con uno cerca de cero. Poco después de la retirada, cerca del momento de la muerte cardiaca, el número BIS se redujo a la baja y luego se disparó a aproximadamente 80 en los tres casos, y permaneció allí durante 30 a 90 segundos.

El número entonces bruscamente volvió a cerca de cero, seguido después por la declaración de la muerte y la donación de órganos. Se consideraron y se excluyeron varias fuentes de artefactos para la actividad cerebral al final de su vida.

Obviamente no podemos decir si la actividad cerebral al final de su vida de hecho está relacionada con ECM/EFC, o incluso, posiblemente, el alma saliendo del cuerpo. Tampoco sabemos cómo comúnmente ocurre (diez de cada diez en los dos estudios citados). Aparte de esas cuestiones, permanece el misterio en cuanto a cómo se produce la actividad del cerebro en el tejido metabólicamente muerto, al no recibir el flujo de sangre u oxígeno, y carente de mecanismos para eliminar los metabolitos tóxicos.

Algunos describen la actividad de final de la vida útil del cerebro como no funcional, como una generalizada despolarización neuronal.

Chawla et al. sugirió que el exceso de potasio extracelular podría causar espasmos neuronales de "último suspiro" de la actividad a través de todo el cerebro. Otra de las causas que se sugiere que es inducida por la muerte neuronal programada inducida-por-el-calcio por apoptosis. Pero esas explicaciones parecen incapaces de dar cuenta de la sincronía coherente organizada a escala general durante la actividad cerebral al final de su vida.

Si la actividad cerebral al final de la vida se correlaciona con una consciente fenomenología ECM/EFC y/o el alma saliendo del cuerpo, todavía nos enfrentamos a la cuestión de cómo/por qué la actividad consciente, o incluso la actividad sincronizada de cualquier tipo está ocurriendo en el cerebro casi muerto. Pero hay posibilidades lógicas.

Los requerimientos de energía para la conciencia pueden ser pequeños en comparación con las funciones cerebrales no conscientes, especialmente si la conciencia se produce principalmente en las dendritas y en los cuerpos celulares en lugar de disparos axonales. La hipoxia neuronal y la acidosis desactivarían las bombas ATPasa sodio-potasio, evitando potenciales de acción axonal, pero ahorrando temporalmente la menor actividad de dendríticas de energía.

La conciencia como un proceso quántico de baja energía puede transitoriamente florecer si se deterioran los mecanismos de decoherencia dependientes de la energía que lo causan, resultando en una explosión transitoria de conciencia mejorada.

En el contexto RO Orq, la conciencia ocurre como un proceso en el nivel de geometría fundamental del espacio-tiempo. Cuando el cerebro está bajo coacción, sus procesos de información quántica concebibles que constituyen la conciencia se disipan al universo no local en general.

Una perspectiva dualista, en la que un campo separado de información espiritual aún sin definir constituye la conciencia fuera del cuerpo, podría no ser necesario.

Una vida en el más allá, un alma-como-información - quántica real abandonando el cuerpo y persistiendo como fluctuaciones enredadas en múltiples escalas, o planos en la geometría del espacio-tiempo quántico, puede ser científicamente posible.
 

6 - Conclusión - El Alma Quántica

Los intentos de la ciencia y la filosofía convencional de basar la conciencia estrictamente en la física clásica, rechazando la posibilidad de la no-localidad quántica en la conciencia, incluyendo la persistencia fuera del cuerpo según lo indicado por ECM/EFC, la tradición religiosa, y los recuerdos anecdóticos que sugieren la reencarnación.

Pero la evidencia en los últimos años vincula las funciones biológicas de los procesos quánticos, elevando la probabilidad de que la conciencia dependa de los efectos quánticos no locales en el cerebro.

Eso a su vez sugiere que el "problema duro" de la naturaleza de la experiencia consciente requiere una visión del mundo en el que la conciencia o sus precursores son componentes irreducibles de la realidad, la geometría fundamental del espacio-tiempo en la escala de Planck.

Max Planck (1931) era clarividente cuando dijo:

"Considero la conciencia como fundamental. No podemos llegar detrás de la conciencia."

Las tradiciones espirituales védicas y otras tienen supuestos similares; la conciencia y el conocimiento son intrínsecos al universo.

¿Como llegaron ahí?

La físico Paola Zizzi ha propuesto que el período de rápida inflación durante el muy temprano Big Bang fue caracterizado por la superposición de múltiples universos posibles.

Por E = fr/t, Zizzi (2004) ha calculado que el fin de la inflación y la selección de este universo fue causado por un momento consciente cósmico en un instante particular durante el Big Bang (el "Gran Guau).

Tal vez los posibles universos estaban relacionados con un universo anterior, Penrose (2010) ha propuesto en "Ciclos de Tiempo," a nuestro universo mutando y evolucionando con cada renacimiento.

El modelo de de conciencia de Penrose-Hameroff RO Orq propone una conexión entre los procesos cerebrales quánticos y la geometría fundamental del espacio-tiempo. En este estudio consideramos RO Orq en el contexto de los reportes anecdóticos de experiencias ECM/EFC, así como evidencia circunstancial para la vida en el más allá, la reencarnación, y el potencial de la conciencia quántica en la geometría del espacio-tiempo.

Concluimos que el concepto de un "alma quántica" es científicamente plausible.

El "alma quántica" implica la conciencia en el cerebro como lo describe RO Orq, así como las características no locales, incluyendo:

1. La interconexión a través de enredos entre los seres vivos y el universo
    

2. El contacto con la sabiduría cósmica/valores platónicos incrustado como información quántica en la geometría fundamental del espacio-tiempo
    

3. La conciencia como patrones en la geometría del espacio-tiempo no local fractal/holográfica similar, capaces de existir en planos más profundos y en escala independiente de la biología

Presentamos un enfoque secular, científico consistente con todas las religiones y la ciencia conocida.

Con el advenimiento de la biología quántica, la no localidad en la conciencia debe ser tomada en serio, potencialmente construyendo un puente entre la ciencia y la espiritualidad. 

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