Zusammenfassung
Eine wiederkehrende Motivation für den Einzug der Quantentheorie in die Psychiatrie und die damit verbundenen klinischen Neurowissenschaften ist die Behauptung, dass standardmäßige computergestützte/neurobiologische Beschreibungen zentrale Merkmale der Subjektivität unzureichend erklären, einschließlich der Tatsache, dass „der Mechanismus, durch den das Gehirn Gedanken und Gefühle erzeugt, unbekannt bleibt“ und dass „Berechnung allein nicht erklären kann, warum wir Gefühle, Bewusstsein und ein ‚Innenleben‘ haben“.[1] In diesem Zusammenhang argumentieren mehrere Autoren, dass „Merkmale des Bewusstseins, die im Hinblick auf die konventionellen Neurowissenschaften schwer zu verstehen sind, die Anwendung der Quantentheorie hervorgerufen haben“, und positionieren Quantenmodelle als Versuche, Bewusstsein, Agency und damit verbundene klinische Phänomene wie den anästhesiebedingten Bewusstseinsverlust zu erklären.[2, 3]
In der hier vertretenen Literatur findet „Quantum“ auf (mindestens) zwei verschiedene Arten Eingang in die Psychiatrie: (i) mechanistische Hypothesen, die biologisch instanziierte nicht-klassische Zustände vorschlagen (z. B. Mikrotubuli-Kohärenz und Modelle des objektiven Kollapses), und (ii) formale mathematische Rahmenwerke (Quantenwahrscheinlichkeits- / Hilbert-Raum-Modelle), die verwendet werden, um kontextuelle, ambivalente oder nicht-klassische Muster in Kognition und Psychopathologie darzustellen.[4] Einige Quellen befürworten diesen Schritt ausdrücklich aus translationalen Erwägungen und argumentieren für einen „möglichen Weg zur Integration der experimentellen Neurowissenschaften mit Quantenmodellen, um offene Fragen der Psychopathologie anzugehen“, und schlagen zudem eine „Fundierung psychiatrischer Erkrankungen“ in quantenmikrophysikalischen Phänomenen vor.[1, 5]
Orch-OR
Die orchestrierte objektive Reduktion (Orch-OR) ist die am weitesten entwickelte und am häufigsten zitierte Quantenbewusstseinstheorie in diesem Datensatz. Sie wird wiederholt als direkt relevant für klinisch kontrollierbare Bewusstseinsphänomene (insbesondere die Allgemeinanästhesie) und, spekulativer, für psychiatrische Erkrankungen über Mikrotubuli-/Zytoskelett-Anomalien und bewusstseinsbezogene Symptombereiche dargestellt.[6–8]
Kernvorschlag
Der Kern der Orch-OR-Behauptung besteht darin, dass „Bewusstsein“ auf „Quantenberechnungen in Mikrotubuli innerhalb von Neuronen des Gehirns“ zurückzuführen ist und nicht allein aus der Informationsverarbeitung auf synaptischer oder Netzwerkebene entsteht.[6, 7] Innerhalb dieses Rahmens werden Mikrotubuli-Zustände als qubit-ähnliche Superpositionen behandelt, die sich „durch Verschränkung vereinigen können... bis zur Reduktion oder zum ‚Kollaps‘ in definierte Ausgangszustände“. Der Orch-OR-Ansatz betont, dass Mikrotubuli-Oszillationen „sich verschränken, rechnen und terminieren (‚Kollaps der Wellenfunktion‘) durch die Penrose objektive Reduktion (‚OR‘)“.[6, 7]
Ein markantes Merkmal ist Penroses Haltung zum objektiven Kollaps: „Anstatt dass das Bewusstsein den Kollaps/die Reduktion verursacht, schlug Penrose vor, dass der Kollaps/die Reduktion spontan erfolgt“, wobei der Kollaps mit einer Eigenschaft des Universums verknüpft ist, die mit (‚Proto‘-)Bewusstsein in Verbindung steht.[9] Verwandte Formulierungen beschreiben OR als eine „neue Physik der objektiven Reduktion... [die] an eine Form der Quantengravitation appelliert“ und definieren bewusste Momente als auftretend, wenn eine kohärente Superposition fortbesteht, bis ein „objektiver... Schwellenwert in Bezug auf die Quantengravitation“ erreicht ist, woraufhin das System sich „selbst reduziert (objective reduction: OR)“.[10]
In mehreren Orch-OR-Texten werden diese Reduktionsereignisse explizit diskretisiert und mit psychophysischen Zeitabläufen verknüpft: Quantenberechnungen werden als „diskrete Ereignisse von etwa 25 msec Dauer (gekoppelt an Gamma-Synchronie-EEG)... beschrieben, die in einem bewussten Moment gipfeln (z. B. bei 40 Hz)“.[3] Eine eng damit verbundene Aussage beschreibt Orch-OR als Identifizierung „diskreter bewusster Momente“ mit Mikrotubuli-Quantenberechnungen „40/s im Einklang mit Gamma-Synchronie-EEG“.[11]
Orchestrierung und MAPs
Die „Orchestrierung“ bei Orch-OR wird im Allgemeinen der biologischen Kontrolle über die Quantendynamik zugeschrieben, insbesondere über Mikrotubuli-assoziierte Proteine (MAPs).[12] Mehrere Quellen schlagen vor, dass MAP-Anlagerungen Mikrotubuli-Quantenoszillationen „abstimmen“ und mögliche Kollaps-Ergebnisse „orchestrieren“, wodurch geformt wird, welche klassischen „Ergebniszustände“ von Tubulin realisiert werden und wie sie neurophysiologische Funktionen nach der Reduktion implementieren.[12, 13]
Evidenz und Vorhersagen
Eine zentrale empirische Motivation in der Orch-OR-Literatur ist die Anästhesie, mit der Behauptung, dass Anästhetika „selektiv das Bewusstsein durch Quanteninteraktionen innerhalb der Mikrotubuli löschen“, wodurch ein kontrollierbares klinisches Phänomen mit einem spezifischen Mechanismus auf Mikrotubuli-Ebene verknüpft wird.[6] Verwandte Formulierungen schlagen eine testbare Vorhersage vor: „Eine Korrelation zwischen der anästhetischen Dämpfung von Quanten-Beats in Mikrotubuli und der klinischen Potenz der Anästhetika würde ‚Orch‘ als ein (sub-)neurales Korrelat des Bewusstseins validieren“.[6] Ein prominentes Orch-OR-Papier behandelt diese Vorhersage explizit als potenziell falsifizierend: „Wenn keine Quanteninterferenz in Tubulin/Mikrotubuli gefunden wird oder wenn sie gefunden wird, aber nicht durch Anästhetika gedämpft wird, dann wäre Orch (und Orch OR) falsifiziert“.[7]
Mehrere Quellen weisen zudem auf Mikrotubuli-Quanteneffekte bei Raumtemperatur als relevanten empirischen Hintergrund hin und behaupten, dass „Experimente nun nicht-triviale Quanteneffekte in MTs bei Raumtemperatur demonstriert haben“.[14] Neuere Arbeiten werden als Hinweis auf einen quantenoptischen Transport jenseits klassischer Erwartungen beschrieben, wobei berichtet wird, dass „die ultraviolett-induzierte Exzitonen-Propagation durch Mikrotubuli die klassischen Erwartungen übertraf... was auf einen quantenoptischen Effekt hindeutet“.[15]
Auf der neurophysiologischen Seite wird Orch-OR häufig zusammen mit Gammaband-Synchronie und dem anästhetischen Verlust der Gamma-Kohärenz diskutiert: Der Bewusstseinsverlust während einer Allgemeinanästhesie wird als „Verschwinden der frontal-posterioren Gamma-EEG-Kohärenz“ beschrieben, die beim Erwachen zurückkehrt.[3] Eine weitere vorgeschlagene Brücke von der Dynamik auf Mikrotubuli-Ebene zum EEG ist die Hypothese der „Schwebungsfrequenzen“ (beat frequencies), die als „mögliche Quelle der beobachteten... EEG-Korrelate des Bewusstseins“ eingeführt wurde.[16]
Eine weitere empirisch orientierte Erweiterung nutzt die transkranielle Ultraschallstimulation (TUS) als möglichen Modulator der Dynamik auf Mikrotubuli-Ebene und berichtet über einen Pilotbefund, wonach die Anwendung von „8 megahertz... auf die Schläfe... eine verbesserte Stimmung für 40 minutes nach dem Ultraschall ergab“.[17] Derselbe Bericht schlägt Folgestudien vor und benennt klinische Ziele für TUS-Studien, wobei „PTSD“ und „Depression“ explizit unter den vorgeschlagenen Anwendungen genannt werden.[17]
Schließlich erweitert ein mit Orch-OR assoziierter Bericht explizit die „Quantenkanäle“ der Mikrotubuli auf psychoaktive Substanzen und behauptet, dass „psychedelische Drogen... in Quantenkanälen in Tubulin binden können“ und möglicherweise „die Frequenz der Mikrotubuli-Quantendipolresonanzen und Orch OR-Ereignisse erhöhen“, wodurch das Bewusstsein „erweitert“ wird.[17]
Kritik und Einschränkungen
Kritiken konzentrieren sich sowohl auf die physikalische Plausibilität als auch auf die biologische Skalierung, wobei Dekohärenz-Bedenken in der Orch-OR-nahen Literatur häufig erwähnt werden (z. B. dass „Dekohärenz... Quantenzustände zerstören würde, bevor sie einen Einfluss auf die Gehirnaktivität haben könnten“).[18] Eine breitere kritische Überprüfung von Quantenansätzen zum Bewusstsein hebt eine Evidenzlücke auf mechanistischer Ebene hervor und stellt fest, dass „bisher keine Studie Verschränkung, langlebige Kohärenz oder Kollapsdynamik in Nervengewebe unter operationalen Kriterien nachgewiesen hat, die mit denen in kontrollierten Quantensystemen vergleichbar sind“.[4]
Eine spezifische quantitative Kritik richtet sich gegen die biologische Parametrisierung von Orch-OR und argumentiert, dass eine häufig wiederholte Schätzung der Tubulin-Anzahl falsch zitiert wird: „Nirgendwo in [Yu und Baas (1994)] wird geschätzt, dass es Tubulin-Dimere pro Neuron gibt“, und eine Rekonstruktion, die „Tubulin-Dimere“ pro Neuron impliziert, wird verwendet, um zu argumentieren, dass (unter bestimmten Annahmen) „nur 15 Neuronen an jedem bewussten Ereignis teilnehmen“, was die Skalierungsansprüche von Orch-OR in Frage stellt.[19]
Andere Kritiken betonen den unvollständigen Status der Theorie und die Vielzahl der Implementierungen von Kollaps-Modellen, wobei angemerkt wird, dass „Orch OR kein vollständiges Modell der Realität, sondern eine in Arbeit befindliche Entwicklung ist“ und dass „es viele Möglichkeiten gibt, diese Basisideen präzise zu formulieren, also viele ‚Varianten‘, so dass experimentelle Ausschlüsse möglicherweise nur eine kleine Klasse möglicher Varianten ausschließen, anstatt das gesamte Programm zu widerlegen“.[20]
Quantenhirndynamik
Eine zweite große Tradition ist die Quantenhirndynamik (QBD) und verwandte quantenfeldtheoretische Ansätze, die darauf abzielen, die Gehirnfunktion „innerhalb des Bereichs der Quantenfeldtheorie“ zu beschreiben und fortgeschrittene Funktionen wie Bewusstsein und Gedächtnis als aus makroskopischen Ordnungsparametern und Felddynamiken resultierend zu behandeln, anstatt allein aus der Berechnung in Neuronennetzwerken.[21, 22]
Eine repräsentative Beschreibung präsentiert „einen neuen Quantenrahmen zur Untersuchung fortgeschrittener Funktionen des Gehirns wie Bewusstsein und Gedächtnis“, der explizit auf „der von... Hiroomi Umezawa begründeten Quantenfeldtheorie“ basiert.[22] In dieser Darstellung wird „Gedächtnis“ als in „einem Zustand makroskopischer Ordnung“ gespeichert beschrieben, und „Bewusstsein“ wird als realisiert durch „Erzeugungs- und Vernichtungsdynamik von Energiequanten des elektromagnetischen Feldes sowie molekularer Felder von Wasser und Protein“ beschrieben.[22]
Eine verwandte QBD-nahe Forschungsrichtung schlägt spezifische quantenoptische Mechanismen in Mikrotubuli vor, einschließlich kollektiver Emission („Superstrahlung“) und nichtlinearer Propagation („selbstinduzierte Transparenz“).[23] In diesem Rahmen könnte „superstrahlende optische Datenverarbeitung in Netzwerken von Mikrotubuli... eine Grundlage für biomolekulare Kognition und ein Substrat für das Bewusstsein bieten“, und „die Allgemeinanästhesie könnte durch die Blockade von Ereignissen auf Quantenebene erklärt werden“, welche die kollektive kooperative Dynamik auf Makroebene unterstützen.[23] Eine eng damit verbundene Aussage schlägt in ähnlicher Weise vor, dass „Anästhesiegasmoleküle reversibel das Bewusstsein durch schwache... Bindung in hydrophoben Regionen von Proteinen hemmen“, und folgert, dass, falls „quantenoptische Kohärenz in Mikrotubuli... für das Bewusstsein essenziell ist“, Anästhetika diese „irgendwie hemmen müssen“.[24]
Quantenkognition
Die Quantenkognition (QC) verwendet die Mathematik der Quantentheorie als formale Sprache für die Kognition und schlägt vor, dass mentale Dynamiken durch kontextsensitive „Zustände“ und eine nicht-klassische Wahrscheinlichkeitsstruktur dargestellt werden können, anstatt in jedem kognitiven Bereich stabile klassische Propositionen und Kolmogorow-Wahrscheinlichkeiten anzunehmen.[25]
Eine klinisch orientierte QC-Übersicht stellt fest, dass QC „einen alternativen theoretischen Rahmen zur klassischen Logik“ für Phänomene wie „Ambivalenz, überlappende Intentionen und plötzliche Perspektivwechsel“ vorschlägt, und argumentiert, dass Gleichungen der Quantentheorie „es uns ermöglichen, mentale Dynamiken formal darzustellen, die durch Ambivalenz, Entscheidungsschwankungen, Kontextsensitivität und unbewusste Verhaltensweisen gekennzeichnet sind“.[25] Sie suggeriert explizit klinische Relevanz mit der Behauptung, dass diese Merkmale bei „Persönlichkeitsstörungen... die durch emotionale Instabilität gekennzeichnet sind“, „sehr offensichtlich“ seien, und gibt ein konkretes Beispiel: „Ein Borderline-Patient kann gleichzeitig die Nähe einer wichtigen Bezugsperson suchen und fürchten“.[25]
Eine breitere kritische Überprüfung von Quantenansätzen zum Bewusstsein formalisiert die entscheidende Unterscheidung zwischen QC-ähnlichen Formalismen und mechanistischen Quantengehirn-Vorschlägen und stellt fest, dass Quantenprinzipien „als formale mathematische Rahmenwerke zur Modellierung kontextueller Kognition“ oder „als mechanistische Hypothesen, die biologisch instanziierte nicht-klassische Zustände vorschlagen“, Nutzwert bieten können.[4] Sie steckt zudem den Evidenzstandard für mechanistische Behauptungen ab und betont, dass „die entscheidende Frage nicht ist, ob das Gehirn ein Quantensystem ist, sondern ob seine Dynamik die Erklärungsreichweite streng definierter klassischer Modelle übersteigt“.[4]
Klinische Verbindungen
Die hier vertretene Literatur verknüpft Quantenmodelle mit der Psychiatrie entlang mehrerer klinisch relevanter Achsen, einschließlich Psychosen und Ich-Störungen, affektiven Störungen, Anästhesie und kontrollierbaren Bewusstseinsveränderungen sowie Anomalien in Bezug auf Zeit und Agency, die von einigen Autoren als relevant für Psychopathologie und Volition interpretiert werden.[3, 5, 11, 26]
Schizophrenie
Eine auf Schizophrenie fokussierte Übersicht schlägt Orch-OR explizit als „einen attraktiven Ansatz zum Verständnis der Biologie des Bewusstseins“ vor, stellt fest, dass es „Quantenprozesse in den Mikrotubuli von Neuronen aufruft“, und argumentiert, dass das Modell „aufgrund des gemeinsamen ‚Gerüsts‘ der Mikrotubuli besonders wichtig für das Verständnis der Schizophrenie“ sei.[26] Dieselbe Übersicht rahmt Schizophrenie als eine Bewusstseinsstörung ein, wobei sie Belege für „Ich-Anomalien, eine gestörte Zeitwahrnehmung sowie eine dysfunktionale intentionale Bindung“ anführt und diese mit „aberranten neuralen Oszillationen sowie Mikrotubuli-Anomalien“ verknüpft, was in dem Postulat gipfelt, dass „Schizophrenie eine Bewusstseinsstörung ist, die möglicherweise auf eine Mikrotubuli-Dysfunktion zurückzuführen ist“.[26]
Andere schizophrenie-nahe Ansätze sind eher formal oder metaphorisch als mikrophysikalisch, wie etwa der Vorschlag einer „Quantenlogik... des psychodynamischen Unbewussten“ mit der Behauptung, dass diese „sub rosa Quantenlogik... auch die dominante... Logik der Schizophrenie ist“, und der Anregung, dass Psychotherapeuten eine „formale Quanten-Metasprache“ erlernen könnten, um effektiver mit Patienten zu kommunizieren.[27]
Allgemeiner schlägt ein Papier zu Quantenparadigmen mögliche Zuordnungen von Quantenzustandsdeskriptoren zur psychotischen Phänomenologie vor und postuliert, dass „Wechsel von kohärenten zu inkohärenten Quantenzuständen des Gehirns, wenn sie aberrant sind, neurale Korrelate psychotischer Wahrnehmung markieren können“ und dass „nicht übereinstimmende Phasenbeziehungen... Licht auf klinische Denkstörungen werfen können“.[28] Ein psychiatrisch orientierter Meinungsbeitrag behauptet ebenfalls, dass „Quantenansätze vermutlich dazu beitragen könnten, vieles über Halluzinationen, Wahnvorstellungen und andere psychische Abnormitäten zu verstehen“.[29]
Depression und affektive Störungen
Depression wird in einem Vorschlag behandelt, der explizit darauf abzielt, Quantenmodelle mit der Psychopathologie zu verknüpfen, indem argumentiert wird, dass Quantentheorien „eine tiefgreifende Änderung der aktuellen Ansätze bieten“, und eine Integration mit den experimentellen Neurowissenschaften über den „Bewusstseinsstrom“ und die EEG-„Gamma-Synchronie (GS)“ vorgeschlagen wird.[5] Innerhalb dieses Rahmens „könnte ein unipolar depressiver Patient als ein Subjekt mit einem veränderten Bewusstseinsstrom gesehen werden“, wobei „Hinweise“ darauf hindeuten, dass Depression mit einem Bewusstseinsstrom „erhöhter Stärke“ zusammenhängt, verbunden mit der empirischen Behauptung, dass „die Gamma-Synchronie... in der Temporalregion irgendwie erhöht ist“.[5]
Übersichten zur Quantenneurobiologie schlagen zudem (noch spekulative) Pfade vor, die Quantenfreiheitsgrade mit dem psychiatrischen Ansprechen auf Behandlungen verknüpfen, wie etwa den Vorschlag, dass die Wirksamkeit von Lithium „auf die erhöhte Dekohärenz zurückzuführen sein könnte, die durch die im Posner-Molekül enthaltenen Lithium-Kernspins induziert wird“.[30] Parallel dazu beschreibt der Orch-OR-nahe Ultraschallbericht einen akuten Effekt der „Stimmungsverbesserung“ nach kurzer TUS-Stimulation und schlägt zukünftige Studien vor, die auf Zustände wie „PTSD“ und „Depression“ abzielen.[17]
Anästhesie und veränderte Bewusstseinszustände
Die Anästhesie ist ein zentrales Testfeld in mehreren Traditionen des „Quantum Mind“, da sie eine experimentell und klinisch kontrollierbare Manipulation des Bewusstseins bietet.[3, 14] Orch-OR-orientierte Formulierungen argumentieren für eine „Quantenhypothese“, in der Anästhetika Bewusstlosigkeit verursachen, indem sie „einen empfindlichen verschränkten kollektiven Quantenzustand vieler neuraler MTs stören, der das direkte Substrat des Bewusstseins bildet“. Sie behaupten ferner, dass die Anfälligkeit dieses kohärenten Zustands für schwache Bindungen erklären könnte, warum Anästhetika bei moderaten Dosierungen selektiv spezifisch für das Bewusstsein zu sein scheinen.[14]
Andere Mikrotubuli-/Quantenansätze behaupten, dass „Mikrotubuli-‚Quantenkanäle‘, in denen Anästhetika das Bewusstsein löschen, identifiziert wurden“, und schlagen zudem Mikrotubuli-Vibrations-„Schwebungsfrequenzen“ als mögliche Mediatoren von EEG-Korrelaten des Bewusstseins unter Anästhesie und im Wachzustand vor.[16] In QBD/Quantenoptik-Modellen wird die Anästhesie ähnlich als Blockade von kooperativen Ereignissen auf Quantenebene gerahmt, mit expliziten Behauptungen, dass „die Allgemeinanästhesie durch die Blockade von Ereignissen auf Quantenebene erklärt werden kann“ und dass Anästhesiegase das Bewusstsein durch schwache Bindung in hydrophoben Proteinregionen hemmen, was die essenzielle Kohärenz stören könnte.[24]
Agency und Zeit
Mehrere Orch-OR-Quellen verknüpfen die Quantenreduktion mit Agency und Volition und schlagen vor, dass „jede Reduktion / jeder bewusste Moment bestimmte Mikrotubuli-Zustände auswählt, welche die neuronalen Feuerungsraten regulieren“, und dass dies „bewusste kausale Agency“ unterstützen kann.[31] Eine damit verbundene Behauptung ist, dass Quantenzustandsreduktionen eine „temporale Nicht-Lokalität“ beinhalten, die Informationen potenziell „sowohl vorwärts als auch rückwärts“ in der wahrgenommenen Zeit leitet und dadurch „den freien Willen rettet“.[31]
Eine zeitfokussierte Orch-OR-Abhandlung behauptet, dass „Bewusstsein auf Quantenzustandsreduktionen (objektiv) zurückzuführen ist, die den Zeitfluss erzeugen“, und stellt explizit fest, dass „Rückwärts-in-der-Zeit-Effekte... eine bewusste Echtzeitsteuerung ermöglichen und den bewussten freien Willen retten könnten“.[9] Eine weitere Aussage besagt in ähnlicher Weise, dass Orch-OR „temporale Nicht-Lokalität verursachen kann, indem Quanteninformationen in der klassischen Zeit rückwärts gesendet werden“, verknüpft dies mit Belegen aus Psychologie und Neurowissenschaften und positioniert es als Lösung für ein Timing-Problem von Bewusstsein und Agency, bei dem das Bewusstsein „zu spät“ komme.[11] Eine weitere zeitorientierte Zusammenfassung behauptet, es gäbe „glaubwürdige Berichte über scheinbare Rückwärts-in-der-Zeit-Effekte in mentalen Zuständen“, und schreibt einen möglichen Mechanismus dem Vorschlag von Penrose zu, dass OR einen „rückwirkenden Effekt“ habe, der nicht ausgewählte Raumzeitkrümmungen lösche und dadurch rückwirkende Effekte in „mentalen Wahrnehmungen und Handlungen“ ermögliche.[32]
Psychedelische Zustände
Innerhalb eines Orch-OR-Narrativs, das intrazelluläre Mikrotubuli-Kanäle als relevant für die Bewusstseinsmodulation betrachtet, behauptet ein Bericht, dass psychedelische Drogen in Zellen eindringen und „in Quantenkanälen in Tubulin binden“ können, wodurch die Mikrotubuli-Resonanzfrequenz und Orch-OR-Ereignisse erhöht werden und das Bewusstsein „erweitert“ wird.[17]
Gemeinsame Konzepte
Selbst dort, wo die Quantenphysik nicht buchstäblich als Gehirnmechanismus verstanden wird, teilen mehrere Stränge eine kleine Gruppe wiederkehrender konzeptioneller Ansätze, die auf psychiatrische Phänomene übertragen werden können, insbesondere die superposition-ähnliche Koexistenz inkompatibler Tendenzen, die Zustandsaktualisierung oder der „Kollaps“ als Entscheidungs-/Commitment-Ereignis, der verschränkungsähnliche Holismus als Modell für Einheit/Bindung sowie Kritikalität/Phasenübergänge als Modell für abrupte Wechsel im Bewusstseinszustand.[14, 18, 25]
Erstens behandeln QC-Modelle Ambivalenz und überlappende Intentionen als zentrale Ziele und nutzen explizit Quantenformalismen zur Darstellung von „Ambivalenz, überlappenden Intentionen und plötzlichen Perspektivwechseln“, mit klinischen Beispielen wie Borderline-Patienten, die Nähe „gleichzeitig suchen und fürchten“.[25] Zweitens stellen Orch-OR-Formulierungen wiederholt den „Kollaps“ als generatives Ereignis für bewusste Momente in den Mittelpunkt, beschreiben Bewusstsein als Sequenzen objektiver Reduktionen („Selbstkollapse“), die in Mikrotubuli orchestriert werden, und behandeln so diskrete Reduktionen als mechanistisches Analog zu schrittweisen Erlebnismomenten.[32]
Drittens wird Verschränkung auf mechanistische und quasi-mechanistische Weise angeführt, um Einheit und Bindung zu erklären: Ein Quantenbewusstseins-Ansatz argumentiert, dass großflächiges Bewusstsein „einen einzigen kollektiven verschränkten Quantenzustand“ erfordert, und schlägt vor, dass die Einheit der Erfahrung an „die objektive wirksame Einheit des quantenphysikalischen Substrats“ gebunden ist.[14] Viertens greifen mehrere Orch-OR-nahe Vorschläge auf die Sprache der Kritikalität zurück, beschreiben selbstorganisierte Kritikalität als ein skaleninvariantes Potenzgesetz-Regime und behandeln kollapsähnliche Ereignisse als Lawinen-/Übergangsphänomene, die auf psychophysischen Zeitskalen auftreten (z. B. „10–200 ms“ in einigen Modellen).[18, 33]
Kritische Bewertung
In dieser Literatur verläuft eine wiederkehrende methodische Trennlinie zwischen der Verwendung von Quantenideen als (a) formale Modelle der Kognition und Kontexteffekte oder (b) buchstäbliche Behauptungen über biologisch instanziierte nicht-klassische Zustände, die operationale Kriterien erfüllen müssen, die mit denen von Quantensystemen im Labor vergleichbar sind.[4] Die stärkste allgemeine Warnung in diesem Zusammenhang lautet, dass, obwohl einige Befunde als nicht-klassisch interpretiert wurden, „bisher keine Studie Verschränkung, langlebige Kohärenz oder Kollapsdynamik in Nervengewebe nachgewiesen hat“, die mit kontrollierten Quantensystemen vergleichbar wäre; daher sollte sich die Bewertung darauf konzentrieren, ob die vorgeschlagenen Modelle über gut definierte klassische Alternativen hinausgehen.[4]
Speziell für Orch-OR ist eine wesentliche offene empirische Abhängigkeit das Vertrauen des Modells auf Mikrotubuli-Quantenoszillationen, die „zwischen Neuronen im gesamten Gehirn verschränkt sind“, was als „ein Merkmal beschrieben wird, das erst noch bewiesen werden muss“.[34] Das Programm präsentiert jedoch explizite Falsifizierbarkeitsbedingungen in Verbindung mit der Anästhesie und stellt fest, dass das Ausbleiben einer Mikrotubuli-Quanteninterferenz (oder deren Dämpfung durch Anästhetika) Orch-OR falsifizieren würde.[7]
Darüber hinaus sind einige Kritiken intern/quantitativ und stellen die Angemessenheit der biologischen Zahlen in Frage, die zur Stützung der Orch-OR-Zeitskalen und Größenschätzungen herangezogen werden. Dies schließt Behauptungen über falsche Zitierungen bei Tubulin-Zählschätzungen und die daraus resultierenden Implikationen ein, wie viele Neuronen unter gegebenen Annahmen an einem kohärenten Orch-OR-Ereignis teilnehmen könnten.[19] Eine separate kritische Synthese (fokussiert auf die Machbarkeit) kommt zu dem Schluss, dass es Orch-OR „an überzeugenden experimentellen Beweisen mangelt, insbesondere hinsichtlich der Verbindung zwischen Quantenberechnungen in Mikrotubuli und neuronaler Aktivität“.[35]
Schließlich betonen selbst wohlwollende Diskussionen die Notwendigkeit einer theoretischen Verfeinerung und variantenspezifischen Prüfung. Es wird hervorgehoben, dass Orch OR „eine in Arbeit befindliche Entwicklung ist“ mit vielen möglichen „Varianten“ und dass der Ausschluss einer konkreten Implementierung eines Kollaps-Modells möglicherweise nur eine „kleine Klasse“ von Varianten entfernt, anstatt den gesamten konzeptionellen Vorschlag zu entkräften.[20]
Zukünftige Richtungen
Mehrere Quellen konvergieren in der Notwendigkeit multiskaliger, testbarer Modelle, die mikrophysikalische Hypothesen explizit mit messbarer Neurophysiologie und klinischen Phänomenen wie Anästhesie und psychopathologisch relevanten Symptomen verknüpfen.[5, 34] Neuere Orch-OR-Entwicklungen zielen explizit darauf ab, indem sie „einen quanten-klassischen Rahmen“ skizzieren, der die „Integration in ein testbares und prädiktives multiskaliges Modell“ unterstützen soll, und indem sie vorschlagen, dass die quanten-klassische Theorie „Korrelationsfunktionen, Spektren und thermodynamische Eigenschaften“ generieren kann, die mit Experimenten vergleichbar sind.[34, 36]
In der breiteren quantenneurobiologischen Literatur besteht eine Richtung darin, das Gehirn als ein hochgradig nichtlineares System zu betrachten, in dem Quantenereignisse auf der Mikroebene nach oben verstärkt werden könnten. Dabei wird betont, dass „winzige Fluktuationen... nicht wahr sein müssen“, um sich in „hochgradig nichtlinearen Systemen wie unserem Gehirn“ aufzuheben, und dass „zukünftige Experimente“ einen Link zwischen Ionenkanal-Kohärenz, Feldpotentialen und „quantenähnlichem Entscheidungsverhalten“ finden oder widerlegen könnten.[37] Eine weitere programmatische Haltung ist, dass Fortschritte in der „Quantenneurobiologie“ von Fortschritten in der Quantenbiologie im Allgemeinen abhängen und dass viele vorgeschlagene neurale Quantenmechanismen „weitgehend theoretisch“ bleiben, was einen stufenweisen Ansatz nahelegt, bei dem biophysikalische Orte und operationale Signaturen zunehmend eingegrenzt und experimentell eingeschränkt werden.[30]
Clinically, schlagen mehrere Autoren explizit vor, dass Mikrotubuli- und Zytoskelett-Modelle Interventionen motivieren könnten, die auf den „Mikrotubuli- und Zytoskelett-Ursprung von Neuropathologien“ abzielen, einschließlich Depressionen. Sie weisen auf Modalitäten wie die Ultraschallstimulation als plausible translationale Testfälle hin, da diese experimentell handhabbar und direkt relevant für Symptome und Zustände sind, die in der Psychiatrie zentral stehen.[8, 17]
Vergleich
Die folgende Tabelle fasst zusammen, wie sich die Hauptansätze darin unterscheiden, was „Quanten“ bedeutet und wie jeder Einzelne eine Relevanz für die Psychiatrie vorschlägt.
