La coscienza è una musica nel cervello?

La revisione e l’aggiornamento di una teoria controversa sulla
coscienza, vecchia di 20 anni, pubblicata in Physics of Life Reviews,
sostiene che la consapevolezza deriva dall’attività di livello più
profondo, di scala più fine, all’interno dei neuroni cerebrali.
La recente scoperta di vibrazioni quantiche nei “microtubuli”
all’interno dei neuroni cerebrali conferma questa teoria, secondo la
revisione degli autori Stuart Hameroff e Sir Roger Penrose. Essi
suggeriscono che i ritmi EEG (le onde cerebrali) derivano anche da
vibrazioni nei microtubuli al livello più profondo, e che da un punto
di vista pratico, trattare le vibrazioni dei microtubuli cerebrali
potrebbe dare benefici ad una serie di condizioni mentali,
neurologiche e cognitive.

La teoria, chiamata “riduzione oggettiva orchestrata” (Orch OR), è
stata proposta a metà degli anni ’90 dall’eminente fisico matematico
Sir Roger Penrose, FRS, del Mathematical Institute and Wadham College
dell’Università di Oxford, e dall’illustre anestesista Stuart
Hameroff, MD, del Centro Studi su Anestesiologia, Psicologia e
Coscienza della University of Arizona di Tucson. Essi suggeriscono che
i calcoli quantici vibrazionali nei microtubuli sono “orchestrati”
(“Orch”) dagli stimoli sinaptici e dalla memoria immagazzinata nei
microtubuli, e terminati dalla “riduzione oggettiva” (‘O’) di Penrose,
ecco perchè “Orch OR”. I microtubuli sono i principali componenti
dello scheletro strutturale della cellula.

La Orch OR è stata duramente criticata dal suo inizio, in quanto il
cervello era considerato troppo “caldo, umido, e rumoroso” per tali
processi quantici apparentemente delicati. Tuttavia, l’evidenza ha
dimostrato una coerenza quantica calda nella fotosintesi delle piante,
nella navigazione cerebrale degli uccelli, nel nostro senso
dell’olfatto, e nei microtubuli cerebrali.

La recente scoperta di vibrazioni quantiche a temperatura calda nei
microtubuli all’interno dei neuroni cerebrali, ottenuta dal gruppo di
ricerca guidato da Anirban Bandyopadhyay, PhD, dell’Istituto Nazionale
di Scienza dei Materiali di Tsukuba, in Giappone (e ora al MIT),
corrobora la teoria della coppia e suggerisce che i ritmi EEG derivano
anche da vibrazioni nei microtubuli a livello più profondo. Inoltre,
il lavoro del laboratorio di Roderick G. Eckenhoff, MD, all’Università
della Pennsylvania, suggerisce che l’anestesia, che cancella la
consapevolezza in modo selettivo, risparmiando l’attività del cervello
non cosciente, agisce attraverso i microtubuli nei neuroni cerebrali.

“L’origine della consapevolezza riflette il nostro posto
nell’universo, la natura della nostra esistenza. Forse la coscienza
evolve da calcoli complessi nei neuroni del cervello, come afferma la
maggior parte degli scienziati? O la coscienza, in un certo senso, è
lì da sempre, come sostengono gli approcci spirituali?” si chiedono
Hameroff e Penrose nella revisione corrente. “Questo apre un
potenziale vaso di Pandora, ma la nostra teoria concilia entrambi
questi punti di vista, suggerendo che la coscienza deriva da
vibrazioni quantiche nei microtubuli, polimeri proteici all’interno
dei neuroni cerebrali, che governano le funzioni neuronale e
sinaptica, e collegano i processi cerebrali ai processi di
auto-organizzazione nella struttura quantica ‘proto-cosciente’ della
realtà, di scala fine“.

Dopo 20 anni di critica scettica, “l’evidenza ora supporta chiaramente
la «Orch OR»“, continuano Hameroff e Penrose. “Il nostro nuovo studio
aggiorna le prove, chiarisce che i bit quantici Orch OR (“qubit”) sono
percorsi elicoidali nei reticoli di microtubuli, respinge critiche, e
rivede 20 previsioni verificabili sull’Orch OR pubblicate nel 1998; di
queste, sei sono confermate e nessuna confutata”.

Viene introdotto un nuovo aspetto importante della teoria. Le
vibrazioni quantiche nei microtubuli (es.: in megahertz) sembrano
interferire e produrre “frequenze di battito” EEG molto più lente.
Nonostante un secolo di uso clinico, le origini alla base dei ritmi
EEG sono rimaste misteriose. Gli studi clinici su brevi stimolazioni
cerebrali che puntano alla risonanza dei microtubuli con le vibrazioni
meccaniche megahertz, usando ultrasuoni transcranici, hanno mostrato
miglioramenti auto-riferiti dell’umore, e possono risultare utili in
futuro contro l’Alzheimer e le lesioni cerebrali.

L’autore principale Stuart Hameroff conclude che “la Orch OR è la
teoria più rigorosa, completa e verificata della coscienza mai
formulata. Dal punto di vista pratico, trattare le vibrazioni dei
microtubuli cerebrali potrebbe dare benefici ad una serie di
condizioni mentali, neurologiche e cognitive”. La revisione è
accompagnata da otto commenti di autorità esterne, compreso un gruppo
australiano arci-scettico sull’Orch OR. A tutti, Hameroff e Penrose
rispondono con argomenti robusti.

Penrose, Hameroff e Bandyopadhyay stanno approfondendo le loro teorie
durante un simposio pubblico di tre giorni al Brakke Grond di
Amsterdam, dal 16 al 18 Gennaio 2014. Essi terranno impegnati gli
scettici in un dibattito sulla natura della coscienza, e Bandyopadhyay
con il suo team abbinerà le vibrazioni dei microtubuli di neuroni
attivi per suonare strumenti musicali indiani. “La coscienza dipende
da vibrazioni anarmoniche dei microtubuli all’interno dei neuroni, in
modo simile a certi tipi di musica indiana, ma in modo diverso dalla
musica occidentale che è armonica”, spiega Hameroff.

Fonte: Elsevier.

Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:

Stuart Hameroff and Roger Penrose. Consciousness in the universe: A
review of the ‘Orch OR’ theory. Physics of Life Reviews, 2013 DOI:
10.1016/j.plrev.2013.08.002
Stuart Hameroff, MD, and Roger Penrose. Reply to criticism of the
‘Orch OR qubit’–‘Orchestrated objective reduction’ is scientifically
justified. Physics of Life Reviews, 2013 DOI:
10.1016/j.plrev.2013.11.00
Stuart Hameroff, Roger Penrose. Consciousness in the universe. Physics
of Life Reviews, 2013; DOI:10.1016/j.plrev.2013.08.002