Podsumowanie
Nawracającą motywacją do wprowadzania teorii kwantowej do psychiatrii i powiązanych neuronauk klinicznych jest twierdzenie, że standardowe opisy obliczeniowe i neurobiologiczne niewystarczająco wyjaśniają kluczowe cechy subiektywności, w tym fakt, że „mechanizm, za pomocą którego mózg generuje myśli i uczucia, pozostaje nieznany”, a „same obliczenia nie mogą wyjaśnić, dlaczego mamy uczucia, świadomość i ‘życie wewnętrzne’”.[1] W tym kontekście kilku autorów twierdzi, że „cechy świadomości trudne do zrozumienia w kategoriach konwencjonalnej neuronauki skłoniły do zastosowania teorii kwantowej”, pozycjonując modele kwantowe jako próby wyjaśnienia świadomości, sprawczości i powiązanych zjawisk klinicznych, takich jak utrata świadomości wywołana anestezją.[2, 3]
W reprezentowanej tutaj literaturze pojęcie „kwantowe” wchodzi do psychiatrii na (co najmniej) dwa różne sposoby: (i) poprzez hipotezy mechanistyczne proponujące biologicznie urzeczywistnione stany nieklasyczne (np. koherencja mikrotubul i modele obiektywnej redukcji) oraz (ii) poprzez formalne struktury matematyczne (prawdopodobieństwo kwantowe / modele przestrzeni Hilberta) wykorzystywane do reprezentowania kontekstualnych, niejednoznacznych lub nieklasycznych wzorców w procesach poznawczych i psychopatologii.[4] Niektóre źródła jawnie opowiadają się za tym krokiem na podstawach translacyjnych, argumentując za „możliwym sposobem zintegrowania neuronauki eksperymentalnej z modelami kwantowymi w celu rozwiązania nierozstrzygniętych kwestii w psychopatologii”, a także proponując „ugruntowanie chorób psychicznych” w kwantowych zjawiskach mikrofizycznych.[1, 5]
Orch-OR
Orkiestrowana Obiektywna Redukcja (Orch-OR) jest najbardziej rozwiniętą i najczęściej cytowaną teorią kwantowej świadomości w tym zbiorze danych. Jest ona wielokrotnie przedstawiana jako bezpośrednio istotna dla klinicznie kontrolowanych zjawisk świadomości (zwłaszcza znieczulenia ogólnego) oraz, bardziej spekulatywnie, dla chorób psychicznych poprzez nieprawidłowości mikrotubularne/cytoszkieletowe i domeny objawów związanych ze świadomością.[6–8]
Główne założenia
Podstawowym założeniem Orch-OR jest to, że „świadomość” można przypisać „obliczeniom kwantowym w mikrotubulach wewnątrz neuronów mózgu”, a nie wyłącznie przetwarzaniu informacji na poziomie synaptycznym lub sieciowym.[6, 7] W tym ujęciu stany mikrotubul są traktowane jako superpozycje typu qubit, które mogą się „jednoczyć poprzez splątanie... aż do redukcji lub ‘kolapsu’ do określonych stanów wyjściowych”, a opis Orch-OR podkreśla, że oscylacje mikrotubul „ulegają splątaniu, obliczają i kończą się (‘kolaps funkcji falowej’) poprzez obiektywną redukcję Penrose’a (‘OR’).”[6, 7]
Wyróżniającą cechą jest stanowisko Penrose’a dotyczące obiektywnej redukcji: „Zamiast świadomości powodującej kolaps/redukcję, Penrose zaproponował, że kolaps/redukcja zachodzi spontanicznie”, przy czym kolaps jest powiązany z właściwością wszechświata połączoną z („proto-”)świadomością.[9] Powiązane sformułowania opisują OR jako „nową fizykę obiektywnej redukcji... [odwołującą się] do formy grawitacji kwantowej” i definiują momenty świadome jako występujące wtedy, gdy koherentna superpozycja utrzymuje się do momentu osiągnięcia „obiektywnego... progu związanego z grawitacją kwantową”, w którym to punkcie system „ulega samoredukcji (obiektywna redukcja: OR).”[10]
W kilku tekstach dotyczących Orch-OR te zdarzenia redukcji są jawnie zdyskretyzowane i powiązane z chronometrią psychofizyczną: obliczenia kwantowe są opisywane jako „dyskretne zdarzenia o czasie trwania około 25 msec (sprzężone z synchronizacją gamma w EEG)... kulminujące w momencie świadomym (np. przy 40 Hz).”[3] Zbliżone stwierdzenie opisuje Orch-OR jako identyfikujące „dyskretne momenty świadome” z mikrotubularnymi obliczeniami kwantowymi „40/s w zgodzie z synchronizacją gamma EEG”.[11]
Orkiestracja i białka MAP
„Orkiestracja” w Orch-OR jest powszechnie przypisywana biologicznej kontroli nad dynamiką kwantową, szczególnie za pośrednictwem białek towarzyszących mikrotubulom (MAPs).[12] Wiele źródeł sugeruje, że przyłączenia MAP „dostrajają” kwantowe oscylacje mikrotubul i „orkiestrują” możliwe wyniki kolapsu, kształtując w ten sposób, które klasyczne „stany wynikowe” tubuliny zostaną zrealizowane i jak będą one realizować funkcje neurofizjologiczne po redukcji.[12, 13]
Dowody i przewidywania
Główną motywacją empiryczną w literaturze dotyczącej Orch-OR jest anestezja, wraz z twierdzeniami, że anestetyki „selektywnie wymazują świadomość poprzez oddziaływania kwantowe wewnątrz mikrotubul”, łącząc kontrolowane zjawisko kliniczne ze specyficznym mechanizmem w skali mikrotubularnej.[6] Powiązane sformułowania proponują testowalne przewidywanie: „Korelacja między tłumieniem przez anestetyki bicia kwantowego w mikrotubulach a kliniczną siłą działania anestetyku potwierdziłaby ‘Orch’ jako (pod)neuronalny korelat świadomości.”[6] Jeden z kluczowych artykułów na temat Orch-OR jawnie traktuje to przewidywanie jako potencjalnie falsyfikujące: „Jeśli interferencja kwantowa w tubulinie/mikrotubulach nie zostanie znaleziona, lub jeśli zostanie znaleziona, ale nie będzie tłumiona przez anestetyki, wówczas Orch (i Orch-OR) zostaną sfalsyfikowane”.[7]
Kilka źródeł wskazuje również na kwantowe efekty mikrotubularne w temperaturze pokojowej jako istotne tło empiryczne, twierdząc, że „eksperymenty wykazały obecnie nietrywialne efekty kwantowe w mikrotubulach w temperaturze pokojowej”.[14] Nowsze prace są opisywane jako sugerujące transport kwantowo-optyczny wykraczający poza oczekiwania klasyczne, donosząc, że „propagacja ekscytonów indukowana promieniowaniem ultrafioletowym przez mikrotubule przekroczyła oczekiwania klasyczne... sugerując efekt kwantowo-optyczny”.[15]
Od strony neurofizjologicznej Orch-OR jest często omawiana w kontekście synchronizacji w paśmie gamma oraz anestetycznej utraty koherencji gamma: utrata świadomości podczas znieczulenia ogólnego jest opisywana jako „zanik koherencji EEG w paśmie gamma między okolicą czołową a tylną”, która powraca po przebudzeniu.[3] Innym proponowanym pomostem między dynamiką w skali mikrotubularnej a EEG jest hipoteza „częstotliwości dudnienia”, przedstawiana jako „możliwe źródło obserwowanych... korelatów świadomości w EEG”.[16]
Dalsze rozszerzenie o charakterze empirycznym wykorzystuje transkranialną stymulację ultradźwiękową (TUS) jako możliwy modulator dynamiki w skali mikrotubularnej, donosząc o pilotażowym odkryciu, że zastosowanie „8 megaherców... do skroni... spowodowało poprawę nastroju na 40 minut po badaniu ultradźwiękowym”.[17] To samo sprawozdanie sugeruje dalsze prace i proponuje cele kliniczne dla badań z użyciem TUS, jawnie wymieniając „PTSD” i „depresję” wśród sugerowanych zastosowań.[17]
Wreszcie, jedno z opracowań powiązanych z Orch-OR jawnie rozszerza mikrotubularne „kanały kwantowe” na leki psychoaktywne, twierdząc, że „leki psychodeliczne... mogą wiązać się w kanałach kwantowych w tubulinie” i mogą „zwiększać częstotliwość kwantowych rezonansów dipolowych mikrotubul i zdarzeń Orch-OR”, tym samym „rozszerzając” świadomość.[17]
Krytyka i ograniczenia
Krytyka koncentruje się zarówno na wiarygodności fizycznej, jak i skalowaniu biologicznym, przy czym obawy dotyczące dekoherencji są często odnotowywane w literaturze zbliżonej do Orch-OR (np. że „dekoherencja... zniszczyłaby stany kwantowe, zanim zdążyłyby one wpłynąć na aktywność mózgu”).[18] Szerszy przegląd krytyczny podejść kwantowych do świadomości podkreśla lukę dowodową na poziomie mechanistycznym, stwierdzając, że „żadne dotychczasowe badanie nie wykazało splątania, długotrwałej koherencji ani dynamiki kolapsu w tkance nerwowej w oparciu o kryteria operacyjne porównywalne z tymi stosowanymi w kontrolowanych układach kwantowych”.[4]
Specyficzna krytyka ilościowa dotyczy parametryzacji biologicznej Orch-OR, argumentując, że powszechnie powtarzane oszacowanie liczby cząsteczek tubuliny pochodzi z błędnego źródła: „nigdzie w [Yu i Baas (1994)] nie szacuje się, ile dimerów tubuliny przypada na neuron”, a rekonstrukcja sugerująca liczbę „dimerów tubuliny” na neuron jest wykorzystywana do argumentacji, że (przy określonych założeniach) „tylko 15 neuronów uczestniczy w każdym zdarzeniu świadomym”, co podważa twierdzenia Orch-OR dotyczące skalowania.[19]
Inne krytyki podkreślają niekompletny status teorii i wielość implementacji modeli kolapsu, zauważając, że „Orch-OR nie jest kompletnym modelem rzeczywistości, lecz pracą w toku” oraz że „istnieje wiele sposobów na precyzyjne sformułowanie tych podstawowych idei, a zatem wiele ‘wariantów’”, więc wykluczenia eksperymentalne mogą „odciąć niewielką klasę możliwych wariantów”, a nie obalić cały program.[20]
Kwantowa dynamika mózgu
Drugą główną tradycją jest kwantowa dynamika mózgu (QBD) i powiązane podejścia oparte na kwantowej teorii pola, które mają na celu opisanie funkcji mózgu „w sferze kwantowej teorii pola” i traktowanie zaawansowanych funkcji, takich jak świadomość i pamięć, jako wyłaniających się z makroskopowych parametrów porządku i dynamiki pola, a nie z samego przetwarzania w sieciach neuronalnych.[21, 22]
Jeden z reprezentatywnych opisów przedstawia „nową strukturę kwantową do badania zaawansowanych funkcji mózgu, takich jak świadomość i pamięć”, jawnie osadzając ją w „kwantowej teorii pola zapoczątkowanej... przez... Hiroomi Umezawa”.[22] W tym ujęciu „pamięć” jest opisywana jako przechowywana w „stanie makroskopowego porządku”, a „świadomość” jako realizowana przez „dynamikę kreacji i anihilacji kwantów energii pola elektromagnetycznego oraz molekularnych pól wody i białek”.[22]
Powiązana z QBD linia prac proponuje specyficzne mechanizmy kwantowo-optyczne w mikrotubulach, w tym emisję zbiorową („superradiancja”) i propagację nieliniową („samoindukowana przezroczystość”).[23] W tej strukturze „superradiacyjne obliczenia optyczne w sieciach mikrotubul... mogą stanowić podstawę dla poznania biomolekularnego i substrat dla świadomości”, a „znieczulenie ogólne można wyjaśnić poprzez blokadę zdarzeń na poziomie kwantowym” wspierających zbiorową, kooperatywną dynamikę na poziomie makro.[23] Zbliżone stwierdzenie podobnie sugeruje, że „cząsteczki gazu anestetycznego odwracalnie hamują świadomość poprzez słabe... wiązanie w hydrofobowych regionach białek” i wyciąga wniosek, że jeśli mikrotubularna „kwantowa koherencja optyczna... jest niezbędna dla świadomości”, anestetyki „muszą ją w jakiś sposób hamować”.[24]
Kognitywistyka kwantowa
Kognitywistyka kwantowa (QC) wykorzystuje matematykę teorii kwantowej jako język formalny dla procesów poznawczych, proponując, że dynamika umysłowa może być reprezentowana przez wrażliwe na kontekst „stany” i nieklasyczną strukturę prawdopodobieństwa, zamiast zakładać stabilne klasyczne twierdzenia i prawdopodobieństwo kołmogorowowskie w każdej domenie poznawczej.[25]
Jeden z przeglądów QC o orientacji klinicznej stwierdza, że QC „proponuje alternatywne ramy teoretyczne dla logiki klasycznej” dla zjawisk takich jak „ambiwalencja, nakładające się intencje i nagłe zmiany perspektywy” i argumentuje, że równania teorii kwantowej „pozwalają nam formalnie reprezentować dynamikę umysłową charakteryzującą się ambiwalencją, fluktuacjami decyzji, wrażliwością na kontekst i zachowaniami nieświadomymi”.[25] Jawnie sugeruje to istotność kliniczną, twierdząc, że cechy te są „bardzo widoczne” w „zaburzeniach osobowości... charakteryzujących się niestabilnością emocjonalną” i podaje konkretny przykład: „pacjent borderline może jednocześnie pragnąć i obawiać się bliskości znaczącej osoby”.[25]
Szerszy krytyczny przegląd kwantowych podejść do świadomości formalizuje kluczowe rozróżnienie między formalizmami typu QC a mechanicystycznymi propozycjami kwantowego mózgu, stwierdzając, że zasady kwantowe mogą oferować wsparcie „jako formalne struktury matematyczne do modelowania kontekstualnych procesów poznawczych” lub „jako hipotezy mechanistyczne proponujące biologicznie urzeczywistnione stany nieklasyczne”.[4] Określa on również standard dowodowy dla twierdzeń mechanistycznych, podkreślając, że „decydującym pytaniem nie jest to, czy mózg jest kwantowy, ale czy jego dynamika wykracza poza zakres wyjaśniający rygorystycznie zdefiniowanych modeli klasycznych”.[4]
Powiązania kliniczne
Reprezentowana tutaj literatura łączy modele kwantowe z psychiatrią wzdłuż kilku istotnych klinicznie osi, obejmujących psychozę i zaburzenia Ja, zaburzenia nastroju, anestezję i kontrolowane zmiany świadomości oraz anomalie związane z czasem i sprawczością, które niektórzy autorzy interpretują jako istotne dla psychopatologii i woli.[3, 5, 11, 26]
Schizofrenia
Przegląd poświęcony schizofrenii jawnie proponuje Orch-OR jako „atrakcyjną propozycję zrozumienia biologii świadomości”, stwierdzając, że „odwołuje się ona do procesów kwantowych w mikrotubulach neuronów” i argumentując, że model ten jest „szczególnie ważny dla zrozumienia schizofrenii... ze względu na wspólne ‘rusztowanie’ mikrotubul”.[26] Ten sam przegląd ujmuje schizofrenię jako zaburzenie świadomości, cytując dowody na „zaburzenia Ja, anomalną percepcję czasu, a także dysfunkcyjne wiązanie intencjonalne” i łącząc je z „anomalnymi oscylacjami neuronalnymi oraz nieprawidłowościami mikrotubularnymi”, co kulminuje w postulacie, że „schizofrenia jest zaburzeniem świadomości wynikającym prawdopodobnie z dysfunkcji mikrotubul”.[26]
Inne podejścia związane ze schizofrenią mają charakter bardziej formalny lub metaforyczny niż mikrofizyczny, takie jak propozycja „logiki kwantowej... psychodynamicznej nieświadomości”, z twierdzeniem, że ta „utajona logika kwantowa... jest również dominującą... logiką schizofrenii”, oraz sugestią, że psychoterapeuci mogliby nauczyć się „formalnego metajęzyka kwantowego”, aby skuteczniej komunikować się z pacjentami.[27]
W szerszym ujęciu artykuł dotyczący paradygmatów kwantowych sugeruje potencjalne mapowania deskryptorów stanów kwantowych na fenomenologię psychotyczną, proponując, że „przejścia z koherentnych do inkoherentnych kwantowych stanów mózgu mogą, gdy są anomalne, wskazywać na neuronalne korelaty percepcji psychotycznej”, a „niedopasowane relacje fazowe” mogą „rzucić światło na kliniczne zaburzenia myślenia”.[28] Artykuł opiniotwórczy o orientacji psychiatrycznej podobnie twierdzi, że „podejścia kwantowe mogłyby prawdopodobnie pomóc nam zrozumieć wiele na temat halucynacji, urojeń i innych nieprawidłowości psychicznych”.[29]
Depresja i zaburzenia nastroju
Depresja jest poruszona w propozycji mającej na celu jawne połączenie modeli kwantowych z psychopatologią, argumentującej, że teorie kwantowe „oferują głęboką zmianę w stosunku do obecnych podejść” i proponują integrację z neuronauką eksperymentalną poprzez „strumień świadomości” i EEG „Synchronizację Gamma (GS)”.[5] W tych ramach „pacjent z depresją jednobiegunową mógłby być postrzegany jako podmiot ze zmienionym strumieniem świadomości”, przy czym „poszlaki” sugerują, że depresja wiąże się ze strumieniem świadomości o „zwiększonej mocy”, z towarzyszącym twierdzeniem empirycznym, że „synchronizacja gamma... jest w jakiś sposób zwiększona... w regionie skroniowym”.[5]
Przeglądy kwantowej neurobiologii proponują również (wciąż spekulatywne) ścieżki łączące kwantowe stopnie swobody z odpowiedzią na leczenie psychiatryczne, takie jak sugestia, że skuteczność litu „mogłaby wynikać ze zwiększonej dekoherencji indukowanej przez spiny jąder litu zawarte w cząsteczce Posnera”.[30] Równolegle raport dotyczący ultradźwięków związany z Orch-OR opisuje ostry efekt „poprawy nastroju” po krótkiej stymulacji TUS i sugeruje przyszłe badania ukierunkowane na schorzenia obejmujące „PTSD” i „depresję”.[17]
Anestezja i stany zmienionej świadomości
Anestezja jest kluczowym poligonem doświadczalnym w wielu tradycjach kwantowego umysłu, ponieważ oferuje eksperymentalnie i klinicznie kontrolowaną manipulację świadomością.[3, 14] Sformułowania zorientowane na Orch-OR argumentują za „hipotezą kwantową”, w której anestetyki powodują nieświadomość poprzez „zakłócenie delikatnego, splątanego zbiorowego stanu kwantowego wielu neuronalnych MT, który stanowi bezpośredni substrat świadomości”, i dalej twierdzą, że podatność tego koherentnego stanu na słabe wiązanie mogłaby wyjaśnić, dlaczego anestetyki wydają się selektywnie specyficzne dla świadomości w umiarkowanych dawkach.[14]
Inne podejścia mikrotubularno-kwantowe twierdzą, że „zidentyfikowano mikrotubularne ‘kanały kwantowe’, w których anestetyki wymazują świadomość”, a także proponują „częstotliwości dudnienia” wibracji mikrotubul jako kandydatów na mediatorów korelatów świadomości w EEG podczas anestezji i czuwania.[16] W modelach QBD/kwantowo-optycznych anestezja jest podobnie ujmowana jako blokada zdarzeń kooperatywnych na poziomie kwantowym, z jawnymi twierdzeniami, że „znieczulenie ogólne można wyjaśnić przez blokadę zdarzeń na poziomie kwantowym” oraz że gazy anestetyczne hamują świadomość poprzez słabe wiązanie w hydrofobowych regionach białek, co mogłoby zakłócać niezbędną koherencję.[24]
Sprawczość i czas
Kilka źródeł dotyczących Orch-OR łączy redukcję kwantową ze sprawczością i wolą, proponując, że „każda redukcja / moment świadomy selekcjonuje poszczególne stany mikrotubul, które regulują wyładowania neuronalne”, i że może to wspierać „świadomą sprawczość przyczynową”.[31] Powiązane twierdzenie głosi, że redukcje stanów kwantowych pociągają za sobą „nielokalność czasową”, potencjalnie przesyłając informacje „zarówno w przód, jak i wstecz” w postrzeganym czasie, tym samym „ratując wolną wolę”.[31]
Opracowanie Orch-OR skupione na czasie twierdzi, że „świadomość wynika z (obiektywnych) redukcji stanów kwantowych, które tworzą przepływ czasu”, i jawnie stwierdza, że „efekty cofania się czasu... mogłyby umożliwić świadomą kontrolę w czasie rzeczywistym i uratować świadomą wolną wolę”.[9] Inne stwierdzenie podobnie głosi, że Orch-OR „może powodować nielokalność czasową, wysyłając informację kwantową wstecz w czasie klasycznym”, łącząc to z dowodami w psychologii i neuronauce oraz pozycjonując to jako rozwiązanie problemu chronometrii świadomości/sprawczości typu „zbyt późno”.[11] Dalsze podsumowanie zorientowane na czas stwierdza, że istnieją „wiarygodne doniesienia o pozornie wstecznych efektach czasowych w stanach umysłowych” i przypisuje możliwy mechanizm propozycji Penrose’a, według której OR ma „efekt retroaktywny”, który usuwa niewybrane zakrzywienia czasoprzestrzeni, umożliwiając w ten sposób efekty retroaktywne w „percepcjach i działaniach umysłowych”.[32]
Stany psychodeliczne
W ramach narracji Orch-OR, która traktuje wewnątrzkomórkowe kanały mikrotubularne jako istotne dla modulacji świadomości, jedno z opracowań twierdzi, że leki psychodeliczne mogą wnikać do komórek i „wiązać się w kanałach kwantowych w tubulinie”, zwiększając w ten sposób częstotliwość rezonansu mikrotubul i zdarzeń Orch-OR oraz „rozszerzając” świadomość.[17]
Wspólne koncepcje
Nawet tam, gdzie fizyka kwantowa nie jest traktowana dosłownie jako mechanizm mózgowy, wiele nurtów dzieli niewielki zestaw powracających ruchów konceptualnych, które można zmapować na zjawiska psychiatryczne, w szczególności współistnienie niekompatybilnych tendencji typu superpozycja, aktualizacja stanu lub „kolaps” jako zdarzenie decyzyjne/zobowiązujące, holizm typu splątanie jako model jedności/wiązania oraz krytyczność/przejścia fazowe jako model gwałtownych zmian stanu świadomości.[14, 18, 25]
Po pierwsze, modele QC traktują ambiwalencję i nakładające się intencje jako główne cele, jawnie wykorzystując formalizmy kwantowe do reprezentowania „ambiwalencji, nakładających się intencji i nagłych zmian perspektywy”, z klinicznymi przykładami takimi jak pacjenci borderline, którzy „jednocześnie pragną i boją się” bliskości.[25] Po drugie, sformułowania Orch-OR wielokrotnie stawiają „kolaps” w centrum jako zdarzenie generatywne dla momentów świadomych, opisując świadomość jako sekwencje obiektywnych redukcji („samokolapsów”) orkiestrowanych w mikrotubulach, traktując tym samym dyskretne redukcje jako mechanistyczny odpowiednik krokowych momentów doświadczenia.[32]
Po trzecie, splątanie jest przywoływane w sposób mechanistyczny i quasi-mechanistyczny dla wyjaśnienia jedności i wiązania: jedno z ujęć kwantowej świadomości argumentuje, że wielkoskalowa świadomość wymaga „pojedynczego, zbiorowego, splątanego stanu kwantowego” i sugeruje, że jedność doświadczenia jest powiązana z „obiektywną, skuteczną jednością kwantowego substratu fizycznego”.[14] Po czwarte, kilka propozycji zbliżonych do Orch-OR wykorzystuje język krytyczności, opisując samoorganizującą się krytyczność jako niezmienniczy skalowo reżim potęgowy i traktując zdarzenia typu kolaps jako zjawiska lawinowe/przejściowe występujące w skalach czasowych psychofizycznych (np. „10–200 ms” w niektórych modelach).[18, 33]
Ocena krytyczna
W całej tej literaturze powtarzająca się metodologiczna linia podziału dotyczy tego, czy idee kwantowe są używane jako (a) formalne modele poznania i efektów kontekstowych, czy (b) dosłowne twierdzenia o biologicznie urzeczywistnionych stanach nieklasycznych, które muszą spełniać kryteria operacyjne porównywalne z laboratoryjnymi układami kwantowymi.[4] Najsilniejsza ogólna przestroga reprezentowana tutaj głosi, że chociaż niektóre odkrycia zinterpretowano jako nieklasyczne, „żadne dotychczasowe badanie nie wykazało splątania, długotrwałej koherencji ani dynamiki kolapsu w tkance nerwowej” w oparciu o kryteria operacyjne porównywalne z kontrolowanymi układami kwantowymi, a zatem ocena powinna skupić się na tym, czy proponowane modele przewyższają dobrze zdefiniowane alternatywy klasyczne.[4]
W przypadku konkretnie Orch-OR główną otwartą zależnością empiryczną jest poleganie modelu na mikrotubularnych oscylacjach kwantowych „splątanych między neuronami w całym mózgu”, co opisano jako „cechę, która nie została jeszcze udowodniona”.[34] Program ten przedstawia jednak jawne warunki falsyfikowalności powiązane z anestezją, stwierdzając, że brak zaobserwowania mikrotubularnej interferencji kwantowej (lub jej tłumienia przez anestetyki) sfalsyfikowałby Orch-OR.[7]
Ponadto niektóre krytyki mają charakter wewnętrzny/ilościowy, kwestionując adekwatność liczb biologicznych użytych do wsparcia oszacowań skali i ram czasowych Orch-OR, w tym twierdzenia o błędnym cytowaniu w oszacowaniach liczby tubulin i wynikające z tego konsekwencje dla tego, ile neuronów mogłoby uczestniczyć w koherentnym zdarzeniu Orch-OR przy danych założeniach.[19] Oddzielna synteza krytyczna (skupiona na wykonalności) konkluduje, że Orch-OR „brakuje przekonujących dowodów eksperymentalnych, zwłaszcza w odniesieniu do powiązania między obliczeniami kwantowymi w mikrotubulach a aktywnością neuronalną”.[35]
Wreszcie, nawet przychylne dyskusje podkreślają potrzebę teoretycznego doprecyzowania i testowania konkretnych wariantów, zaznaczając, że Orch-OR „jest... pracą w toku” z wieloma możliwymi „wariantami”, a wykluczenie jednej konkretnej implementacji modelu kolapsu może usunąć jedynie „niewielką klasę” wariantów, zamiast odnosić się do całej propozycji konceptualnej.[20]
Kierunki przyszłych badań
Kilka źródeł zbiega się w kwestii potrzeby stworzenia wieloskalowych, testowalnych modeli, które jawnie łączą hipotezy mikrofizyczne z mierzalną neurofizjologią i zjawiskami klinicznymi, takimi jak anestezja i objawy istotne dla psychopatologii.[5, 34] Ostatnie postępy w Orch-OR mają na celu właśnie to poprzez zarysowanie „ram kwantowo-klasycznych” mających wspierać „integrację w testowalny i predykcyjny model wieloskalowy” oraz poprzez propozycję, że teoria kwantowo-klasyczna może generować „funkcje korelacji, widma i właściwości termodynamiczne” porównywalne z eksperymentami.[34, 36]
W szerszej literaturze z zakresu neurobiologii kwantowej jednym z kierunków jest traktowanie mózgu jako wysoce nieliniowego systemu, w którym zdarzenia kwantowe na poziomie mikro mogłyby być wzmacniane w górę, podkreślając, że „znikome fluktuacje... nie muszą” znosić się w „wysoce nieliniowych systemach, takich jak nasz mózg”, oraz że „przyszłe eksperymenty” mogą „potwierdzić lub obalić związek między koherencją kanałów jonowych, potencjałami polowymi a... zachowaniami decyzyjnymi typu kwantowego”.[37] Inne programowe stanowisko głosi, że postęp w „neurobiologii kwantowej” zależy od postępu w biologii kwantowej w ogóle, oraz że wiele proponowanych neuronalnych mechanizmów kwantowych pozostaje „w dużej mierze teoretycznych”, co sugeruje etapowe podejście, w którym miejsca biofizyczne i sygnatury operacyjne są stopniowo zawężane i ograniczane eksperymentalnie.[30]
Klinicznie kilku autorów jawnie sugeruje, że modele mikrotubularne i cytoszkieletowe mogłyby motywować interwencje skierowane na „mikrotubularne i cytoszkieletowe źródła neuropatologii”, w tym depresji, i wskazują na takie metody jak stymulacja ultradźwiękowa jako wiarygodne translacyjne przypadki testowe, ponieważ są one eksperymentalnie uchwytne i bezpośrednio istotne dla objawów i stanów kluczowych dla psychiatrii.[8, 17]
Porównanie
Poniższa tabela podsumowuje, jak główne podejścia różnią się w rozumieniu pojęcia „kwantowy” i jak każde z nich proponuje odniesienie do psychiatrii.
