---

pmid: "23091452"
title: "Como a biologia quântica do cérebro pode resgatar o livre-arbítrio consciente."
authors: "Hameroff S"
journal: "Frontiers in integrative neuroscience"
pubdate: "2012"
doi: "10.3389/fnint.2012.00093"
source: "PMC Full Text"

Como a biologia quântica do cérebro pode resgatar o livre-arbítrio consciente.

Autores

Hameroff S

Periodico

Frontiers in integrative neuroscience (2012)

Conteudo

Como a biologia quântica do cérebro pode resgatar o livre-arbítrio consciente
O “livre-arbítrio” consciente é problemático porque (1) os mecanismos cerebrais que causam a consciência são desconhecidos, (2) a atividade cerebral mensurável correlacionada com a percepção consciente aparentemente ocorre tarde demais para uma resposta consciente em tempo real, sendo a consciência considerada uma “ilusão epifenomenal”, e (3) o determinismo, ou seja, nossas ações e o mundo ao nosso redor parecem algorítmicos e inevitáveis. A teoria de Penrose–Hameroff da “redução objetiva orquestrada (Orch OR)” identifica momentos conscientes discretos com computações quânticas em microtúbulos dentro dos neurônios cerebrais, por exemplo, 40/s em concerto com a sincronia gama do EEG. Os microtúbulos organizam os interiores neuronais e regulam as sinapses. Na Orch OR, as computações quânticas dos microtúbulos ocorrem em fases de integração nos dendritos e corpos celulares dos neurônios cerebrais do tipo integra-e-dispara, conectados e sincronizados por junções comunicantes, permitindo o emaranhamento de microtúbulos entre muitos neurônios. As computações quânticas em microtúbulos emaranhados terminam pela “redução objetiva (OR)” de Penrose, uma proposta para a redução do estado quântico e momentos conscientes ligados à geometria fundamental do espaço-tempo. Cada redução OR seleciona estados de microtúbulos que podem desencadear disparos axonais e controlar o comportamento. As computações quânticas são “orquestradas” por entradas sinápticas e memória (portanto, “Orch OR”). Se correta, a Orch OR pode explicar a agência causal consciente, resolvendo o problema 1. Em relação ao problema 2, a Orch OR pode causar não localidade temporal, enviando informação quântica para trás no tempo clássico, permitindo o controle consciente do comportamento. Três linhas de evidência para efeitos de retrocesso temporal no cérebro são apresentadas. Em relação ao problema 3, a OR de Penrose (e a Orch OR) invoca influências não computáveis a partir de informações incorporadas na geometria do espaço-tempo, potencialmente evitando o determinismo algorítmico. Em resumo, a Orch OR pode explicar a agência causal consciente em tempo real, evitando a necessidade de se ver a consciência como uma ilusão epifenomenal. A Orch OR pode resgatar o livre-arbítrio consciente.
Introdução: três problemas com o livre-arbítrio
Temos a sensação de controle consciente de nossos comportamentos voluntários, de livre-arbítrio, de nossos processos mentais exercendo ações causais no mundo físico. Mas tal controle é difícil de explicar cientificamente por três razões:
Consciência e agência causal
O que exatamente se entende por “nós” (ou “eu”) exercendo controle consciente? A base científica para a consciência e o “eu” é desconhecida, e, portanto, um mecanismo pelo qual a agência consciente pode atuar no cérebro para exercer efeitos causais no mundo também é desconhecido.
A consciência chega tarde demais?
A atividade elétrica cerebral correlacionada com a percepção consciente de um estímulo aparentemente pode ocorrer depois de respondermos a esse estímulo, aparentemente de forma consciente. Consequentemente, a ciência e a filosofia geralmente concluem que agimos de forma não consciente e temos falsas memórias posteriores de ação consciente, e assim consideram a consciência como epifenomenal e ilusória (por exemplo, Dennett,; Wegner,).

Determinismo

Mesmo que a consciência e um mecanismo pelo qual ela exerce ação causal em tempo real viessem a ser compreendidos, essas ações específicas poderiam ser interpretadas como completamente algorítmicas e inevitavelmente pré-determinadas por nosso ambiente determinista, genética e experiência anterior.

Sabemos que a ação comportamental causal e outras funções cognitivas derivam de neurônios cerebrais e redes de neurônios cerebrais, que integram entradas até limiares para saídas como disparos axonais, que então controlam coletivamente o comportamento. Tais ações podem ser (pelo menos aparentemente) conscientes/voluntárias ou não conscientes (ou seja, reflexas, involuntárias ou "piloto automático"). A distinção entre atividade consciente e não consciente [o "correlato neural da consciência (CNC)"] é desconhecida, mas frequentemente vista como emergência de ordem superior em redes computacionais de neurônios integra-e-dispara no córtex e outras regiões cerebrais (Scott,). Redes corticais-corticais, corticais-talâmicas, do tronco encefálico e límbicas de neurônios conectadas por sinapses químicas são geralmente consideradas arcabouços neurocomputacionais para a atividade consciente (por exemplo, Baars,; Crick e Koch,; Edelman e Tononi,; Dehaene e Naccache,), com o córtex pré-frontal e pré-motor considerado como sede das funções executivas, planejamento e tomada de decisão.

Mas mesmo se redes específicas, neurônios, atividades de membrana e sinápticas envolvidas na consciência fossem completamente conhecidas, questões permaneceriam. Além de aparentemente ocorrerem tarde demais para o controle consciente, a atividade neurocomputacional falha em: (1) distinguir entre cognição consciente e não consciente ("piloto automático"), (2) explicar a sincronia gama de longo alcance na eletroencefalografia ("EEG"), o melhor CNC mensurável (Singer e Gray,), para o qual são necessárias sinapses elétricas de junção comunicante, (3) explicar a "vinculação" de atividades díspares em percepções unificadas, (4) considerar a dinâmica e estrutura cerebral invariante de escala ("tipo fractal", "1/f"), e (5) explicar o "problema difícil" da experiência subjetiva (por exemplo, Chalmers,). Um tipo modificado de rede neuronal pode resolver alguns desses problemas, mas para abordar completamente a consciência e o livre arbítrio, algo mais é necessário. Aqui proponho que o ingrediente faltante são efeitos quânticos de nível molecular em escala mais fina e ordem mais profunda nos microtúbulos do citoesqueleto dentro dos neurônios cerebrais.
Em particular, o modelo "Orch OR" de Penrose–Hameroff sugere que computações quânticas em microtúbulos dentro de neurônios cerebrais processam informações e regulam atividades de membrana e sinápticas. Microtúbulos são polímeros em rede de proteínas subunidades chamadas "tubulina." A Orch OR propõe que estados da tubulina em microtúbulos atuam como "bits" interativos de informação, e também como superposições quânticas de múltiplos estados possíveis da tubulina (por exemplo, bits quânticos ou qubits). Durante fases de integração, qubits de tubulina interagem por emaranhamento, evoluem e computam pela equação de Schrödinger, e então reduzem, ou colapsam para estados definidos, por exemplo, após 25 ms em sincronia gama. A redução do estado quântico deve-se a um limiar objetivo ["redução objetiva (OR)"] proposto por Penrose, acompanhada por um momento de consciência consciente. Entradas sinápticas e outros fatores "orquestram" as computações quânticas dos microtúbulos, daí "redução objetiva orquestrada (Orch OR)."
A Orch OR aborda diretamente a agência causal consciente. Cada redução/momento consciente seleciona estados específicos de microtúbulos que regulam disparos neuronais e, assim, controlam o comportamento consciente. Em relação à consciência ocorrer "tarde demais," as reduções de estado quântico parecem envolver não-localidade temporal, capazes de referir informações quânticas tanto para frente quanto para trás no que percebemos como tempo, possibilitando ação causal consciente em tempo real. A biologia cerebral quântica e a Orch OR podem, portanto, resgatar o livre-arbítrio.
Consciência, cérebro e causalidade
A consciência envolve percepção, experiência fenomenal (composta pelo que os filósofos denominam "qualia"), senso de si, sentimentos, escolha aparente e controle de ações, memória, um modelo do mundo, pensamento, linguagem e, por exemplo, quando fechamos os olhos ou meditamos, imagens geradas internamente e padrões geométricos. Mas o que a consciência realmente é permanece desconhecido.
A maioria dos cientistas e filósofos considera a consciência uma propriedade emergente da computação complexa entre redes dos 100 bilhões de neurônios "integra-e-dispara" do cérebro. Em computadores digitais, níveis discretos de tensão representam unidades de informação (por exemplo, "bits") em portas lógicas de silício. McCulloch e Pitts organizaram portas lógicas como neurônios de silício do tipo integra-e-dispara, levando aos "perceptrons" (Rosenblatt,; Figura 1) e "redes neurais artificiais" auto-organizáveis, capazes de aprendizado e comportamento auto-organizado. Da mesma forma, de acordo com o modelo padrão "Hodgkin e Huxley", os neurônios biológicos são dispositivos lógicos de limiar do tipo "integra-e-dispara", nos quais múltiplos dendritos ramificados e um corpo celular (soma) recebem e integram entradas sinápticas como potenciais de membrana. O potencial integrado é então comparado a um potencial limiar no cone de implantação do axônio, ou segmento de iniciação do axônio (AIS). Quando o limiar do AIS é atingido pelo potencial integrado, um potencial de ação "disparo" ou "pico" do tipo tudo-ou-nada é desencadeado como saída, transmitido ao longo do axônio até a próxima sinapse. Os disparos axonais podem manifestar vontade e comportamento, por exemplo, fazendo com que outros neurônios movam músculos ou falem palavras.
Três caracterizações de neurônios integra-e-dispara. Topo: Neurônio biológico com múltiplos dendritos e um corpo celular (soma) que recebem e integram entradas sinápticas como potenciais de membrana, os quais são comparados a um limiar no segmento de iniciação do axônio (AIS). Se o limiar for atingido, picos/disparos axonais são desencadeados ao longo de um único axônio que se ramifica distalmente para transmitir saídas. Meio: neurônio artificial baseado em computador (por exemplo, um "perceptron", Rosenblatt,) com múltiplas entradas ponderadas e uma única saída ramificada. Base: modelo de neurônio (ver figuras subsequentes) mostrando as mesmas características essenciais com três entradas em um dendrito e uma única saída axonal que se ramifica distalmente.
Alguns defendem que a consciência emerge de saídas de disparos axonais, “salvas” ou “explosões” de neurocomputação complexa (Koch,; Malach,). Mas disparos axonais coerentes são precedidos e causados por integrações dendríticas/somáticas sincronizadas, sugerindo que a consciência envolve dendritos neuronais e corpos celulares/soma, ou seja, nas fases de integração de sequências “integrar-e-disparar” (Pribram,; Eccles,; Woolf and Hameroff,; Tononi,). Integração implica a fusão e consolidação de múltiplas fontes de entrada em uma única saída, e.g., entradas sinápticas químicas integradas em direção ao limiar de disparo, comumente aproximadas como soma linear dos potenciais de membrana dendríticos/somáticos. No entanto, a integração real é ativa, não passiva, e envolve lógica complexa e processamento de sinais em espinhas dendríticas, pontos de ramificação e regiões locais, amplificação de entradas distais e alteração do limiar de disparo na zona de gatilho do AIS (Shepherd,; Sourdet and Debanne,; Poirazi and Mel,). Dendritos e soma são fontes primárias do EEG e locais de ação anestésica que apagam a consciência com pouco ou nenhum efeito nas capacidades de disparo axonal. Argumentavelmente, a integração dendrítica/somática está intimamente relacionada à consciência, com os disparos axonais sendo as saídas de processos conscientes (ou não conscientes). No entanto, de acordo com o modelo de Hodgkin–Huxley, a integração é assumida como completamente algorítmica e determinística (Figura 2A), não deixando espaço aparente para o livre arbítrio consciente.

Comportamentos neuronais de integrar-e-disparar.
(A) O modelo de Hodgkin–Huxley prevê que a integração pelo potencial de membrana nos dendritos e soma atinge um potencial limiar específico e estreito no axônio proximal (AIS), e dispara com variabilidade temporal muito baixa (pequeno tb–ta) para determinadas entradas. (B) Registros de neurônios corticais em animais acordados (Naundorf et al.,) mostram uma grande variabilidade no limiar de disparo efetivo e no tempo. Algum “fator x” desconhecido (relacionado à consciência?) exerce influência causal sobre o disparo e o comportamento. Aqui, a não localidade temporal quântica resulta em referência temporal retroativa, sugerida como o “fator x” modulando o limiar de disparo.

No entanto, Naundorf et al. mostraram que o limiar de disparo em neurônios corticais em cérebros de animais acordados (em comparação com neurônios em preparações de fatias) varia amplamente de pico a pico, de disparo a disparo. Algum fator além do potencial de membrana integrado do AIS contribui para o disparo ou não disparo (Figura 2B). Os disparos controlam o comportamento. Esse “fator x”, modulando a integração e ajustando o limiar de disparo e o tempo, está perfeitamente posicionado para ação causal, para o livre arbítrio consciente. O que ele pode envolver? A Figura 2B indica uma possível modificação da integração e do limiar de disparo por referência temporal retroativa.
Anatomicamente, uma fonte para integração e modificação do limiar de disparo vem de conexões laterais entre neurônios através de junções comunicantes, ou sinapses elétricas (Figura 3). Junções comunicantes são complexos de proteínas de membrana em neurônios adjacentes (ou glia) que fundem as duas células e sincronizam seus estados de polarização da membrana, por exemplo, na sincronia gama do EEG (Dermietzel; Draguhn et al.; Galarreta e Hestrin; Bennett e Zukin; Fukuda), o melhor NCC mensurável (Gray e Singer; Fries et al.; Kokarovtseva et al.). Células conectadas por junções comunicantes também possuem espaços intracelulares contínuos, pois junções comunicantes abertas entre células agem como janelas ou portas entre salas adjacentes. Neurônios conectados por junções comunicantes dendrito-dendríticas têm potenciais de campo local (EEG) sincronizados na fase de integração, mas não necessariamente saídas de disparo axonal síncronas. Assim, redes dendríticas sincronizadas por junções comunicantes podem integrar coletivamente entradas e fornecer um fator x no controle seletivo das saídas de disparo (Hameroff). A dinâmica das junções comunicantes também pode permitir uma agência móvel no cérebro. À medida que as junções comunicantes abrem e fecham, zonas sincronizadas de integração coletiva e agência causal consciente podem literalmente se mover pelo cérebro, modulando a integração, os limiares de disparo e o comportamento (Figura 4; Hameroff; Ebner e Hameroff). Como a consciência pode ocorrer em diferentes locais do cérebro em momentos diferentes, o NCC pode ser uma zona móvel que exerce agência causal consciente em várias regiões cerebrais em momentos diferentes.
(A) Dendritos de neurônios adjacentes ligados por junção comunicante que permanece fechada. A conexão por junção comunicante é "lateral", perpendicular ao fluxo de informação sináptica. (B) Junção comunicante dendrito-dendrítica aberta, sincronizando (listras verticais) a eletrofisiologia e permitindo a integração coletiva entre neurônios conectados por junção comunicante.
Dois passos de tempo em uma rede neurocomputacional de neurônios integra-e-dispara. Entradas vêm da esquerda, saídas vão para o topo, parte inferior e direita. Junções comunicantes dendrito-dendríticas podem abrir, por exemplo, entre dendritos listrados e soma para formar "teias sincronizadas". À medida que as junções comunicantes abrem e fecham, a teia sincronizada pode se mover pela rede, por exemplo, Passo 1, 2. Teias móveis são candidatas aos correlatos neurais da consciência (NCC). Saídas marcadas com * refletem integração coletiva e sugerem agência causal consciente.
Mas por que tal agência causal seria consciente? E com as membranas sincronizadas, como os neurônios conectados por junções comunicantes compartilham e integram informações? Evidências apontam para as origens do comportamento e da consciência em uma ordem mais profunda, em uma escala mais fina dentro dos neurônios, por exemplo, em estruturas do citoesqueleto, como microtúbulos, que organizam o interior celular.
Uma escala mais fina?
Organismos unicelulares como o Paramecium nadam, evitam obstáculos e predadores, encontram comida e parceiros, e têm sexo, tudo sem qualquer conexão sináptica. Eles utilizam estruturas citoesqueléticas como microtúbulos (em cílios protuberantes e dentro de seu citoplasma interno) para sensação e movimento. O fungo unicelular Physarum polycephalum emite numerosos tentáculos compostos por feixes de microtúbulos, formando padrões que, em busca de alimento, podem resolver problemas e escapar de um labirinto (e.g., Adamatzky,). Observando o comportamento intencional de criaturas unicelulares, o neurocientista Charles Sherrington comentou: “de nervo não há vestígio, mas talvez o citoesqueleto possa servir.”

Os interiores das células animais são organizados pelo citoesqueleto, uma rede proteica de suporte de microtúbulos, proteínas associadas a microtúbulos (MAPs), actina e filamentos intermediários (Figura 5A). Os microtúbulos são polímeros cilíndricos com 25 nm (nm = 10−9 m) de diâmetro, compostos geralmente por 13 protofilamentos longitudinais, cada um uma cadeia da proteína tubulina em forma de amendoim (Figura 5B). Os microtúbulos se automontam a partir da tubulina, um dipolo ferroelétrico disposto dentro dos microtúbulos em dois tipos de redes hexagonais (rede A e rede B; Tuszynski et al.,), cada uma ligeiramente torcida, resultando em diferentes relações de vizinhança entre cada subunidade e seus seis vizinhos mais próximos. Caminhos ao longo de tubulinas contíguas na rede A formam vias helicoidais que se repetem a cada 3, 5 e 8 fileiras em qualquer protofilamento (a série de Fibonacci; Figura 5B).

(A) Terminal axonal (esquerda) com dois microtúbulos internos liberando neurotransmissores na sinapse e sobre receptores na membrana do espinho dendrítico. Filamentos de actina (bem como segundos mensageiros solúveis, não mostrados) conectam-se aos microtúbulos citoesqueléticos na dendrita principal. Microtúbulos dendríticos (direita) estão dispostos em redes locais, interconectados por proteínas associadas a microtúbulos (MAPs). (B) Escala maior mostrando dois tipos de processamento de informação em microtúbulos. Linha superior: quatro etapas de tempo em uma simulação de autômato de microtúbulos, cada tubulina mantendo um estado de bit, alternando e.g., a 10 megahertz (Rasmussen et al.,; Sahu et al.,). Linha inferior: quatro bits topológicos em um microtúbulo. Informação representada como vias helicoidais específicas de condução e transferência de informação. Ressonâncias mecânicas dos microtúbulos entram em jogo (Hameroff et al.,; Sahu et al.,).
Cada tubulina pode diferir de suas vizinhas por variabilidade genética, modificações pós-traducionais, ligação de ligantes e MAPs, e transições de estado dipolo momento a momento. Assim, os microtúbulos têm enorme capacidade para representação e processamento complexo de informações, são particularmente prevalentes em neurônios (109 tubulinas/neurônio), e são singularmente estáveis e configurados em dendritos e corpos celulares (Craddock et al.,). Microtúbulos em axônios (e células não neuronais) estão dispostos radialmente, estendendo-se continuamente (todos com a mesma polaridade) a partir do centrossomo próximo ao núcleo, em direção à membrana celular. No entanto, microtúbulos em dendritos e corpos celulares são interrompidos, de polaridade mista, estabilizados e organizados em redes recursivas locais adequadas para aprendizado e processamento de informações (Figura 5A; Rasmussen et al.,).

Os microtúbulos neuronais regulam as sinapses de várias maneiras. Eles servem como trilhas e guias para proteínas motoras (dineína e cinesina) que transportam precursores sinápticos do corpo celular para sinapses distais, encontrando e escolhendo entre vários pontos de ramificação dendrítica e muitos microtúbulos. O mecanismo de orientação para tal entrega, escolhendo o caminho adequado, é desconhecido, mas parece envolver a MAP tau como um sinal de tráfego (a colocação de tau em locais específicos nos microtúbulos sendo a característica crítica). Na doença de Alzheimer, a tau é hiperfosforilada e deslocada de microtúbulos desestabilizados. A desorganização dos microtúbulos e a formação de emaranhados neurofibrilares compostos de tau livre e hiperfosforilada correlacionam-se com a perda de memória na doença de Alzheimer (Matsuyama e Jarvik,; Craddock et al.,) e com a disfunção cognitiva pós-anestésica (Craddock et al.,).

Devido à sua estrutura reticular e envolvimento direto na organização das funções celulares, os microtúbulos foram sugeridos como dispositivos de processamento de informações. Após a ampla observação de Sherrington sobre o processamento de informações no citoesqueleto, Atema propôs que as mudanças conformacionais da tubulina se propagam como sinais ao longo dos microtúbulos. Hameroff e Watt sugeriram que as redes de microtúbulos atuam como matrizes computacionais booleanas bidimensionais com entrada/saída ocorrendo via MAPs. O processamento de informações em microtúbulos também foi visto no contexto de autômatos celulares (“moleculares”) nos quais os estados da tubulina interagem com os estados das tubulinas vizinhas na rede hexagonal por acoplamentos dipolo, sincronizados por coerência biomolecular conforme proposto por Fröhlich; (Smith et al.,; Rasmussen et al.,). Simulações de autômatos de microtúbulos baseados em estados de tubulina mostram rápida integração de informações e aprendizado. Evidências recentes indicam que os microtúbulos têm ressonâncias em faixas de frequência de 10 kHz a 10 MHz, e possivelmente mais altas (Sahu et al.,). A computação topológica também pode ocorrer, na qual caminhos helicoidais através da rede hexagonal distorcida são os estados relevantes, ou bits (Figura 2B, parte inferior). Frequências de ressonância particulares podem se correlacionar com caminhos helicoidais específicos.
Com aproximadamente 109 tubulinas por neurônio comutando a, por exemplo, 10 MHz (107), a capacidade potencial para processamento de informações baseado em microtúbulos é de 1016 operações/s por neurônio. A integr-ação nos microtúbulos (influenciada pela memória codificada), e sincronizada na integração coletiva por junções comunicantes pode ser um fator x na alteração do limiar de disparo e no exercício de agência causal em conjuntos de neurônios sincronizados. Mas mesmo uma ordem mais profunda, um processo em escala mais fina baseado em microtúbulos em uma zona auto-organizada de agência consciente ainda seria algorítmica e determinística, e falharia em abordar completamente os problemas da consciência e do livre-arbítrio.

E outro problema se avizinha.

A consciência chega tarde demais?

Várias linhas de evidência sugerem que a ação consciente em tempo real é uma ilusão, que agimos de forma não consciente e temos impressões tardias e falsas de ação causal consciente. Isso implica que o livre-arbítrio não existe, que a consciência é epifenomenal, e que somos, como Huxley sombriamente resumiu, “meros espectadores impotentes.” Evidências aparentes contra a ação consciente em tempo real incluem o seguinte:

A consciência sensorial chega tarde demais para a resposta consciente
Os correlatos neurais da percepção consciente ocorrem 150–500 ms após o impacto em nossos órgãos dos sentidos, aparentemente tarde demais para eficácia causal em percepções aparentemente conscientes e ações voluntárias, frequentemente iniciadas ou concluídas dentro de 100 ms após o impacto sensorial. Velmans listou uma série de exemplos: análise de entradas sensoriais e seu conteúdo emocional, análise fonológica e semântica da fala ouvida e preparação das próprias palavras e frases faladas, aprendizado e formação de memórias, e escolha, planejamento e execução de atos voluntários. Consequentemente, a sensação subjetiva de controle consciente desses comportamentos é considerada ilusória (Dennett,; Wegner,).

Na fala, os potenciais evocados (PEs) indicando reconhecimento consciente de palavras ocorrem cerca de 400 ms após a entrada auditiva, no entanto o significado semântico é apreciado (e a resposta iniciada) após apenas 200 ms. Como Velmans aponta, apenas dois fonemas são ouvidos em 200 ms, e uma média de 87 palavras compartilham seus dois primeiros fonemas. Mesmo quando os efeitos contextuais são considerados, o processamento semântico e a iniciação da resposta ocorrem antes do reconhecimento consciente (Van Petten et al.,).

Gray observa que no tênis “A velocidade da bola após um saque é tão grande, e a distância que ela tem que percorrer tão curta, que o jogador que recebe o saque deve rebater a bola antes de ter tempo de ver conscientemente a bola sair da raquete do sacador. A consciência chega tarde demais para afetar seu golpe.” McCrone: “[para] tenistas … enfrentando um saque rápido … mesmo que a consciência fosse instantânea, ainda não seria rápida o suficiente ….” No entanto, tenistas afirmam ver a bola conscientemente antes de tentar devolvê-la.

Potenciais de prontidão
Kornhuber e Deecke registraram a atividade elétrica cerebral sobre o córtex pré-motor em sujeitos que foram instruídos a mover o dedo aleatoriamente, sem horário prescrito. Eles descobriram que a atividade elétrica cerebral precedia o movimento do dedo em aproximadamente 800 ms, chamando essa atividade de potencial de prontidão (“RP”, Figura 6A). Libet e colegas repetiram o experimento, exceto que também pediram aos sujeitos que anotassem precisamente quando decidiram conscientemente mover o dedo. (Para fazer isso, e para evitar atrasos causados pelo relato verbal, Libet et al. usaram um relógio de movimento rápido e pediram aos sujeitos que anotassem quando, no relógio, eles decidiram conscientemente mover o dedo). Essa decisão consciente ocorreu cerca de 200 ms antes do movimento real do dedo, centenas de milissegundos após o início do RP. Libet e muitas autoridades concluíram que o RP representava a determinação não consciente do movimento, que muitas ações aparentemente conscientes são na verdade iniciadas por processos não conscientes, e que a intenção consciente era uma ilusão. A consciência aparentemente chega tarde demais. No entanto, como mostrado na Figura 6B, a não localidade temporal que permite a referência temporal retroativa da informação (quântica) do momento da intenção consciente pode explicar a preparação necessária do RP.

O “potencial de prontidão (RP)” (Libet et al.,). (A) Potenciais corticais registrados de um sujeito instruído a mover a mão quando se sentir pronto(a), e anotar quando a decisão foi tomada (intenção consciente), seguido rapidamente pelo movimento real do dedo. (O tempo entre a intenção consciente e o movimento do dedo é fixo.) O potencial de prontidão, RP, precedendo a intenção consciente, é geralmente interpretado como representando a escolha não consciente de mover o dedo, sendo a intenção consciente uma ilusão. (B) Supondo que o RP seja uma preparação necessária para o movimento consciente do dedo, a intenção consciente real poderia iniciar o RP anterior por meio da não localidade temporal (quântica) e referência temporal retroativa, permitindo a preparação enquanto preserva a intenção consciente em tempo real.
E, no entanto, sentimos como se agíssemos conscientemente em tempo real. Para explicar esse paradoxo, Dennett (cf. Dennett e Kinsbourne) descreveu a percepção e ação consciente em tempo real como uma construção retrospectiva, como uma ilusão. Seu modelo de múltiplos rascunhos propôs que as entradas sensoriais e o processamento cognitivo produziam conteúdos provisórios sob revisão contínua, com a edição definitiva e final sendo inserida apenas na memória, sobrepondo rascunhos anteriores (“Revisionismo Orwelliano”, em referência ao fictício e retroativo “Ministério da Verdade” de George Orwell no romance 1984). As percepções são editadas e revisadas ao longo de centenas de milissegundos, e uma versão final é inserida na memória. Nessa visão (mais ou menos o padrão na filosofia e neurociência modernas), o cérebro cria retrospectivamente conteúdo ou julgamento, por exemplo, de controle consciente em tempo real, que é registrado na memória como verdade verídica. Em outras palavras, agimos de forma não consciente em tempo real, mas depois lembramos falsamente de agir conscientemente. A consciência, nessa visão, é uma ilusão epifenomenal que ocorre depois do fato. Estamos vivendo no passado.

Por exemplo, no efeito “phi colorido” (Kolers e von Grunau), um ponto vermelho aparece brevemente no lado esquerdo de uma tela, seguido após uma pausa por um ponto verde no lado direito. Observadores conscientes relatam um ponto se movendo para frente e para trás, mudando para verde no meio da tela, o cérebro aparentemente “preenchendo” (Figura 7). No entanto, após uma sequência de tais observações, se o ponto à direita for repentinamente vermelho (em vez de verde), o sujeito não é enganado e preenche continuamente com vermelho no meio do caminho. O cérebro sabe antecipadamente para qual cor o ponto mudará? Não, diz Dennett. O cérebro preenche a cor adequada em um rascunho subsequente e a imprime tardiamente na memória consciente. A consciência ocorre depois do fato (Figura 7A). Qualquer resposta consciente à mudança de cor ocorreria bem depois da apresentação, condenando o livre-arbítrio. No entanto, uma explicação quântica com não-localidade temporal e referência temporal retroativa permite um “preenchimento” construtivo a partir da atividade cerebral do futuro próximo, permitindo a percepção consciente em tempo real (Figura 7B). Existe alguma evidência de efeitos de tempo retroativo no cérebro?

No fenômeno “phi colorido” (Kolers e von Grunau). Um círculo vermelho aparece no lado esquerdo de uma tela, desaparece e, então, uma fração de segundo depois, um círculo verde aparece no lado direito. Um observador “vê” conscientemente um círculo vermelho se movendo continuamente da esquerda para a direita, mudando para verde no meio do caminho. (A) De acordo com o “Revisionismo Orwelliano” de Dennett, o cérebro constrói, ou preenche, o movimento e a transição depois do fato, e insere uma percepção construída na memória. A percepção em tempo real não é consciente. (B) Em uma “Explicação Quântica”, a não-localidade temporal e a referência temporal retroativa permitem a percepção consciente verídica em tempo real.

Efeitos de tempo retroativo no cérebro? três linhas de evidência

Experimentos sensoriais de “cérebro aberto” de Libet
Além de estudos volitivos (mover um dedo), Libet e colegas estudaram o momento da experiência sensorial consciente em pacientes acordados e cooperativos submetidos a cirurgia cerebral com anestesia local (ex., Libet et al.,; Libet,). Com seus colegas neurocirurgiões, nesses pacientes Libet conseguiu registrar e estimular áreas específicas do córtex somatossensorial, ex., correspondentes à pele da mão de cada paciente, e à própria mão (Figuras 8 e 9), além de se comunicar com os pacientes conscientes.
Potenciais corticais nos experimentos sensoriais de Libet. (A) A estimulação periférica, ex., na mão, resulta em experiência consciente quase imediata da estimulação, um potencial evocado PE em 30 ms na "área da mão" do córtex somatossensorial, e vários 100 ms de atividade elétrica cortical em andamento. (B) A atividade cortical direta da área da mão do córtex somatossensorial por vários 100 ms resulta em nenhum PE, atividade cortical em andamento e experiência sensorial consciente da mão, mas somente após ~500 ms. Libet denominou os 500 ms de atividade cortical que resultam em experiência consciente de "adequação neuronal".
Os experimentos sensoriais de Libet, continuação. (A) Libet et al. estimularam o lemnisco medial do tálamo na via sensorial para produzir um PE (30 ms) no córtex somatossensorial, mas apenas uma breve estimulação pós-PE, resultando em apenas atividade cortical breve. Não houve "adequação neuronal" aparente e nenhuma experiência consciente. Um PE e vários 100 ms de atividade cortical pós-PE (adequação neuronal) foram necessários para a experiência consciente no momento do PE. (B) Para explicar seus achados, Libet concluiu que a informação subjetiva era referida retroativamente no tempo da adequação neuronal (~500 ms) para o PE.
Conforme representado na Figura 8A, o estímulo periférico, ex., da pele da mão, resultou em um pico de PE na área cortical somatossensorial para a mão ~30 ms após o contato com a pele, consistente com o tempo necessário para um sinal neuronal viajar da mão para a medula espinhal, tálamo e cérebro. O estímulo também causou vários 100 ms de atividade cortical em andamento após o PE. Os sujeitos relataram experiência consciente do estímulo (usando o relógio de movimento rápido de Libet) quase imediatamente, ex., no momento do PE aos 30 ms.
Libet também estimulou diretamente a "área da mão" do córtex somatossensorial do cérebro dos sujeitos (Figura 8B). Esse tipo de estimulação não causou um pico de PE, mas resultou em atividade elétrica cerebral em andamento. A sensação consciente referida à ("sentida na") mão ocorreu, mas somente após estimulação e atividade cerebral em andamento por até 500 ms (Figura 8B). Esse requisito de atividade elétrica prolongada e contínua (o que Libet denominou "adequação neuronal") para produzir experiência consciente ("os 500 ms de Libet") foi subsequentemente confirmado por Amassian et al., Ray et al., Pollen e outros.
Mas se centenas de milissegundos de atividade cerebral são necessárias para a adequação neuronal, como a experiência sensorial consciente pode ocorrer em 30 ms? Para abordar essa questão, Libet também realizou experimentos em que a estimulação do tálamo resultou em um PE em 30 ms, mas apenas uma breve atividade contínua, ou seja, sem adequação neuronal (Figura 9A). Nenhuma experiência consciente ocorreu. Libet concluiu que, para a percepção consciente em tempo real (por exemplo, no PE de 30 ms), dois fatores eram necessários: um PE em 30 ms e várias centenas de ms de atividade cortical contínua (adequação neuronal) após o PE. De alguma forma, aparentemente, o cérebro parece saber o que acontecerá após o PE. Libet concluiu que as centenas de milissegundos de atividade cortical contínua ("adequação neuronal") são a condição sine qua non para a experiência consciente—os CNC, mesmo que ocorram após a experiência consciente. Para explicar seus resultados, ele concluiu ainda que a informação subjetiva é referida retroativamente no tempo, do momento da adequação neuronal ao momento do PE (Figura 9B). A afirmação de retroação temporal de Libet foi desacreditada e ridicularizada (por exemplo, Churchland; Pockett), mas nunca refutada (Libet).
Pré-sentimento e pré-cognição
A atividade eletrodérmica mede a impedância da pele, geralmente com uma sonda enrolada em um dedo, como um índice da atividade neuronal autônoma simpática que causa mudanças no fluxo sanguíneo e na sudorese, por sua vez desencadeada pela resposta emocional no cérebro. Ao longo de muitos anos, pesquisadores (Bierman e Radin; Bierman e Scholte; Radin) publicaram diversos estudos bem controlados usando atividade eletrodérmica, fMRI e outros métodos para buscar respostas emocionais, por exemplo, à visualização de imagens apresentadas em momentos aleatórios em uma tela de computador. Eles descobriram, não surpreendentemente, que imagens altamente emocionais (por exemplo, violentas, sexuais) eliciavam respostas maiores do que imagens neutras e não emocionais. Mas, surpreendentemente, as mudanças ocorriam meio segundo a dois segundos antes do aparecimento das imagens. Eles denominaram o efeito de pré-sentimento, porque os sujeitos não estavam conscientemente cientes dos sentimentos emocionais. O sentimento emocional não consciente (isto é, os sentimentos) parecia ser referido retroativamente no tempo. Esses estudos foram publicados na literatura de parapsicologia, pois periódicos acadêmicos convencionais se recusaram a considerá-los.
Bem publicou "Feeling the future: experimental evidence for anomalous retroactive influences on cognition and affect" no periódico convencional J. Pers. Soc. Psychol. O artigo relatou oito estudos mostrando efeitos de retroação temporal estatisticamente significativos, a maioria envolvendo influência não consciente de efeitos emocionais futuros (por exemplo, estímulos eróticos ou ameaçadores) em escolhas cognitivas. Estudos de outros pesquisadores relataram tanto replicações quanto falhas em replicar os resultados controversos.
Experimentos de escolha atrasada quântica
No famoso “experimento da dupla fenda”, entidades quânticas (p. ex., fótons, elétrons) podem se comportar como ondas ou partículas, dependendo do método escolhido para medi-las. Wheeler descreveu um experimento mental no qual a escolha de medição (por um observador humano consciente) era atrasada até depois que o elétron ou outra entidade quântica passasse pelas fendas, presumivelmente como onda ou partícula. Wheeler sugeriu que a escolha atrasada do observador poderia influenciar retroativamente o comportamento dos elétrons, p. ex., como ondas ou partículas. O experimento foi eventualmente realizado (Kim et al.,) e confirmou a previsão de Wheeler; escolhas conscientes podem afetar eventos anteriores, desde que os eventos não tenham sido observados conscientemente no ínterim.

No “entrelaçamento por troca de escolha atrasada”, originalmente um experimento mental proposto por Asher Peres; Ma et al. foram um passo adiante. O entrelaçamento é uma característica da mecânica quântica na qual partículas quânticas unificadas são separadas, mas permanecem de alguma forma conectadas, mesmo à distância. A medição ou perturbação de uma partícula separada-mas-ainda-entrelaçada afeta instantaneamente a outra, o que Einstein chamou (zombeteiramente) de “ação fantasmagórica à distância”. Apesar de sua natureza bizarra, o entrelaçamento foi demonstrado repetidamente e é a base da criptografia quântica, da teletransporte quântico e da computação quântica (Deutsch,). Na troca de entrelaçamento, dois pares de partículas unificadas/entrelaçadas são separados, e uma de cada par é enviada para dois dispositivos de medição, cada um associado a um observador consciente (“Alice” e “Bob”, como é a convenção nesses experimentos quânticos). A outra partícula entrelaçada de cada par é enviada a um terceiro observador, “Victor”. Como Victor decide medir as duas partículas (como um par entrelaçado, ou como partículas separáveis) determina se Alice e Bob as observam como entrelaçadas (mostrando correlações quânticas) ou separáveis (mostrando correlações clássicas). Isso acontece mesmo que Victor decida após os dispositivos de Alice e Bob as terem medido (mas antes de Alice e Bob visualizarem conscientemente os resultados). Assim, a escolha consciente afeta o comportamento de eventos previamente medidos, mas não observados.

Como os efeitos de retro-tempo podem ser explicados cientificamente? O problema pode estar relacionado à nossa percepção do tempo na física clássica (não quântica). Anton Zeilinger, autor sênior do estudo de Ma et al., disse: “Dentro de uma visão de mundo clássica ingênua, a mecânica quântica pode até imitar uma influência de ações futuras em eventos passados.”

Tempo e momentos conscientes
O que é o tempo? Santo Agostinho observou que quando ninguém lhe perguntava, ele sabia o que era o tempo; no entanto, quando alguém lhe perguntava, ele não sabia. A visão de mundo ("ingênua") de acordo com a física newtoniana clássica é que o tempo é ou um processo que flui, ou uma dimensão no espaço-tempo quadridimensional ao longo da qual os processos ocorrem. Mas se o tempo flui, ele fluiria em algum meio ou dimensão (por exemplo, minutos por quê?). Se o tempo é uma dimensão, por que os processos ocorreriam unidirecionalmente no tempo? No entanto, percebemos conscientemente uma realidade unidirecional semelhante ao tempo. Uma explicação alternativa é que o tempo não existe como processo ou dimensão, mas como uma colagem de configurações discretas do universo, conectadas de alguma forma pela consciência e memória (Barbour,). Isso segue as "mônadas" de Leibniz (por exemplo, Rescher,; c.f. Spinoza,), arranjos momentâneos, como instantâneos, da realidade espaço-temporal baseados no princípio de Mach de que o universo tem uma estrutura subjacente relacionada à distribuição de massa (também um fundamento da relatividade geral de Einstein). Whitehead expandiu as mônadas de Leibniz, conferindo aspectos mentais a ocasiões que ocorrem em um campo mais amplo de "experiência proto-consciente" ("ocasiões de experiência"). Essas visões da filosofia e da física ligam a consciência a eventos discretos na estrutura fina da realidade física.

A consciência também foi vista como eventos discretos na psicologia, por exemplo, James, "presente specious, a curta duração da qual estamos imediata e incessantemente conscientes" (embora James fosse vago sobre a duração, e também descrevesse um contínuo "fluxo de consciência"). A teoria do "momento perceptual" de Stroud descreveu a consciência como uma série de eventos discretos, como quadros sequenciais de um filme [filmes e vídeos modernos apresentam 24–72 quadros/s, 24–72 ciclos/s, ou seja, Hertz ("Hz")]. Periodicidades para percepção e tempos de reação estão na faixa de 20–50 ms, ou seja, sincronia gama no EEG (30–90 Hz). Períodos mais lentos, por exemplo, frequência teta de 4–7 Hz, com ondas gama aninhadas podem corresponder a sacadas e gestalts visuais (Woolf e Hameroff,; VanRullen e Koch,).

O apoio à consciência como sequências de eventos discretos também é encontrado no Budismo, meditadores treinados descrevendo "cintilações" distintas em sua experiência de consciência pura e indiferenciada (Tart, 1995, comunicação pessoal). Textos budistas retratam a consciência como "coleções momentâneas de fenômenos mentais" e como "momentos distintos, desconectados e impermanentes que perecem assim que surgem". Escritos budistas até quantificam a frequência dos momentos conscientes. Por exemplo, os Sarvaastivaadins (von Rospatt,) descreveram 6.480.000 "momentos" em 24 horas (uma média de um "momento" a cada 13,3 ms, 75 Hz), e alguns budistas chineses como um "pensamento" a cada 20 ms (50 Hz), ambos na faixa de sincronia gama.
A sincronia gama de longo alcance no cérebro é o NCC mensurável mais bem estabelecido. Em pacientes cirúrgicos sob anestesia geral, a sincronia gama entre o córtex frontal e posterior é o marcador específico que desaparece com a perda de consciência e retorna ao despertar (Hameroff,). No que pode ser considerado níveis aprimorados ou otimizados de consciência, sincronia gama coerente de fase de alta frequência (mais de 80 Hz) foi encontrada abrangendo regiões corticais em monges tibetanos meditando, na maior amplitude já registrada (Lutz et al.,). Taxas mais rápidas de momentos conscientes podem se correlacionar com a percepção subjetiva de um fluxo temporal mais lento, por exemplo, como em um acidente de carro ou estado alterado. Mas o que são momentos conscientes? Shimony reconheceu que as ocasiões de Whitehead eram compatíveis com reduções de estado quântico, ou "colapsos da função de onda". Várias linhas de evidência sugerem que a consciência pode ser identificada com sequências de reduções de estado quântico. O que exatamente são reduções de estado quântico?

Consciência e redução do estado quântico

Objetos/partículas podem existir em dois ou mais lugares ou estados simultaneamente — mais como ondas do que partículas e governados por uma função de onda quântica. Essa propriedade de múltiplas possibilidades coexistentes é conhecida como superposição quântica.

Múltiplos objetos/partículas podem ser unificados, agindo como um único objeto coerente governado por uma função de onda. Se um componente é perturbado, outros sentem e reagem, por exemplo, na condensação de Bose-Einstein.

Se objetos unificados estão espacialmente separados, eles permanecem unificados. Essa não localidade também é conhecida como emaranhamento quântico.

A realidade é descrita por leis físicas quânticas que parecem reduzir-se a regras clássicas (por exemplo, as leis de movimento de Newton) em certos limites de escala, embora esses limites sejam desconhecidos. De acordo com as leis físicas quânticas:

Copenhagen e o observador consciente: Nos primórdios da mecânica quântica, Bohr e colegas reconheceram que superposições quânticas persistem até serem medidas por um dispositivo (a “interpretação de Copenhague”, em homenagem à origem dinamarquesa de Bohr). Wigner e von Neumann estipularam ainda que a superposição continua no dispositivo até que os resultados sejam observados por um humano consciente, que a observação consciente “colapsa a função de onda”. Essas interpretações permitiram que experimentos quânticos florescessem, mas colocaram a consciência fora da ciência e não conseguiram explicar a realidade fundamental. Schrödinger discordou, propondo seu famoso experimento mental (“gato de Schrödinger”) no qual o destino de um gato em uma caixa está ligado a uma superposição quântica, argumentando que, de acordo com a interpretação de Wigner e von Neumann, o gato permaneceria morto e vivo ao mesmo tempo até que a caixa fosse aberta e observada por um humano consciente. Apesar do absurdo, as limitações da superposição quântica permanecem desconhecidas.
A visão dos múltiplos mundos sugere que cada superposição é uma separação na realidade, evoluindo para um novo universo (Everett,). Não há colapso, mas uma infinidade de realidades (e mentes conscientes) é necessária.

A interpretação de David Bohm (Bohm e Hiley,) evita a redução/colapso ao postular outra camada de realidade. A matéria existe como objetos guiados por ondas "piloto" complexas de possibilidade.

Henry Stapp vê o universo como uma única função de onda quântica. A redução dentro do cérebro é um momento consciente (semelhante à "ocasião de experiência" de Whitehead—Whitehead,). A redução/colapso é a consciência, mas sua causa e a distinção entre a função de onda universal e aquela dentro do cérebro não são claras.

Na teoria da decoerência (por exemplo, Zurek,) qualquer interação (perda de isolamento) de uma superposição quântica com um sistema clássico (por exemplo, através de calor, interação direta ou troca de informações) erode o sistema quântico. Mas (1) o destino de superposições isoladas não é abordado, (2) nenhum sistema quântico jamais está verdadeiramente isolado, (3) a decoerência na verdade não perturba a superposição, apenas a enterra em ruído, e (4) alguns processos quânticos são intensificados por calor e/ou ruído.

Um limiar objetivo para a redução do estado quântico (OR) existe devido, por exemplo, ao número de partículas em superposição (teoria GRW—Ghirardi et al.,) ou a um fator relacionado à gravidade quântica ou propriedades subjacentes da geometria do espaço-tempo, como nas propostas OR de Károlyházy et al.; Diȼsi e Penrose. Penrose OR também inclui a consciência, cada evento OR sendo associado a um momento de experiência consciente.

Mas não vemos superposições quânticas em nosso mundo macroscópico. Como e por que as leis quânticas se reduzem ao comportamento clássico? Várias interpretações da mecânica quântica abordam esta questão:
Penrose traz a consciência de forma única para a física e aborda diretamente objetos em superposição como separações reais na realidade subjacente em seu nível mais básico (geometria fundamental do espaço-tempo na escala de Planck de 10−33 cm). A separação é análoga à visão dos múltiplos mundos na qual cada possibilidade se ramifica para formar e evoluir seu próprio universo. No entanto, de acordo com Penrose, as separações do espaço-tempo são instáveis e (em vez de se ramificarem) reduzem-se espontaneamente (autocolapso) para uma geometria do espaço-tempo ou outra. Esse autocolapso OR ocorre em um limiar dado por E = ħ/t, onde E é a magnitude (autoenergia gravitacional) da superposição, por exemplo, o número de tubulinas (E também é proporcional à intensidade da experiência consciente), ħ é a constante de Planck (dividida por 2π), e t o intervalo de tempo no qual a superposição E se autorreduzirá por OR, escolhendo estados clássicos em um momento de consciência (Figura 10).
A localização ou estado de uma partícula/objeto é equivalente à curvatura na geometria subjacente do espaço-tempo. Da esquerda, uma superposição se desenvolve ao longo do tempo, por exemplo, uma partícula se separando de si mesma, mostrada como curvaturas simultâneas em direções opostas. A magnitude da separação está relacionada a E, a autoenergia gravitacional. Em um tempo particular t, E atinge o limiar por E = ħ/t, e ocorre OR espontânea, uma curvatura particular é selecionada. Este evento de OR é acompanhado por um momento de experiência consciente (“AGORA”), cuja intensidade é proporcional a E. Cada evento de OR também resulta em não localidade temporal, referindo informação quântica para trás no tempo clássico (setas curvas).

Penrose E = ħ/t está relacionado ao “princípio da incerteza” de Heisenberg, que afirma um limite fundamental para a precisão com que valores para certos pares de propriedades físicas podem ser conhecidos simultaneamente. Os exemplos mais comuns são a incerteza na posição (x) e no momento (p) de uma partícula, dados por seus desvios padrão (σx e σp) cujo produto σxσp é a incerteza que deve atender ou exceder um limite fundamental relacionado a ħ, a constante de Planck sobre 2π. O princípio da incerteza é geralmente escrito como σxσp ≥ ħ/2. A incerteza pode se aplicar a propriedades além da posição e do momento, e Penrose igualou superposição/separação à incerteza na própria estrutura subjacente do espaço-tempo. O princípio da incerteza de Heisenberg impõe um limite, causando a redução do estado quântico.

A incerteza do espaço-tempo é expressa como a autoenergia gravitacional E, a energia necessária para que um objeto de massa m e raio r (ou sua geometria espaço-temporal equivalente) se separe de si mesmo por uma distância a. Para Orch OR, E foi calculada para a superposição/separação de proteínas tubulina em três níveis, com três conjuntos de m, r e a. E foi calculada para a separação no nível de (1) toda a proteína tubulina, (2) núcleos atômicos dentro da tubulina e (3) núcleons (prótons e nêutrons) dentro dos núcleos atômicos da tubulina. A separação no nível dos núcleos atômicos (femtômetros) foi considerada dominante, e usada para calcular E (em termos de número de tubulinas) para vários valores de tempo t correspondentes à neurofisiologia, por exemplo, 25 ms para sincronia gama a 40 Hz. Para um evento consciente ocorrendo em 25 ms, a superposição/separação de 2 × 10^10 tubulinas é necessária, envolvendo microtúbulos em aproximadamente dezenas de milhares de neurônios (Hameroff e Penrose,).

Estados particulares são escolhidos em OR devido a (1) computação quântica algorítmica pela equação de Schrödinger evoluindo em direção a E = ħ/t, e (2) influência no processo de OR no momento de E = ħ/t. De acordo com Penrose, essa influência, ao contrário da aleatoriedade associada à medição e decoerência, reflete “valores não computáveis” intrínsecos à geometria do espaço-tempo. Assim, escolhas conscientes em OR (e Orch OR) não são nem aleatórias nem deterministicamente algorítmicas.
Reduções de estados quânticos são essenciais para a computação quântica, que envolve superposição de estados de informação, por exemplo, tanto 1 quanto 0 (bits quânticos, ou "qubits"). Qubits em superposição se entrelaçam e computam (pela equação de Schrödinger) até que a redução/colapso de cada qubit para valores clássicos ("bits") ocorra como solução. Em computadores quânticos tecnológicos, a redução ocorre por medição/observação, introduzindo um componente de aleatoriedade. Superposição, entrelaçamento e redução também são essenciais para as tecnologias de criptografia quântica e teletransporte quântico (Bennett e Wiesner,; Bouwmeester et al.,; Macikic et al.,). O entrelaçamento implica não localidade, por exemplo, que partículas quânticas complementares (elétrons em pares acoplados de spin-up e spin-down) permanecem de alguma forma conectadas quando separadas espacialmente (ou temporalmente), cada membro do par reagindo instantaneamente à perturbação de seu parceiro separado. Einstein inicialmente se opôs ao entrelaçamento, pois isso pareceria exigir sinalização mais rápida que a luz e, portanto, violar a relatividade especial. Ele famosamente o chamou de "ação fantasmagórica à distância" e descreveu um experimento mental ("Einstein, Podolsky e Rosen (EPR)"; Einstein et al.,) no qual cada membro de um par entrelaçado de elétrons em superposição ("pares EPR") seria enviado em direções diferentes, cada um permanecendo em superposição e entrelaçado. Quando um elétron fosse medido em seu destino e, digamos, spin-up fosse observado, seu gêmeo entrelaçado a quilômetros de distância, de acordo com a previsão, reduziria correspondentemente instantaneamente para spin-down quando medido. A questão permaneceu sem solução na época da morte de Einstein, mas desde o início dos anos 1980 (Aspect et al.,; Tittel et al.,) esse tipo de experimento tem sido repetidamente confirmado através de fios, cabos de fibra óptica e feixes de micro-ondas pela atmosfera. Por mais estranho que pareça, o entrelaçamento EPR é uma característica fundamental da mecânica quântica e da realidade. Como isso pode ser explicado?
Penrose (, cf. Bennett e Wiesner,) sugeriu que os entrelaçamentos quânticos não são mediados de uma forma causal normal, que o entrelaçamento não local (informação quântica, ou “quanglement”, como Penrose o denomina) deve ser pensado como capaz de se propagar em qualquer direção no tempo (para o passado ou para o futuro). Em linhas semelhantes, Aharonov e Vaidman também propuseram que as reduções de estado quântico enviam informação quântica tanto para frente quanto para trás no que percebemos como tempo, “não-localidade temporal”. No entanto, é geralmente aceito que a informação quântica que vai para trás no tempo não pode, por si só, comunicar ou sinalizar informação clássica ordinária; ela é “acausal”. Essa restrição está relacionada à eliminação de possíveis paradoxos causais (por exemplo, sinalizar para trás no tempo para matar o próprio ancestral, impedindo paradoxalmente o próprio nascimento). De fato, a informação quântica que vai para frente no tempo também é considerada acausal, incapaz de sinalizar informação clássica também. Em criptografia quântica e teletransporte, a informação quântica acausal só pode influenciar ou correlacionar-se com informação clássica, mas ainda assim aumenta grandemente as capacidades de processos causais e clássicos.

Penrose sugeriu que efeitos acausais de tempo reverso, usados em conjunto com canais clássicos, poderiam influenciar resultados clássicos de uma forma inatingível apenas por meios clássicos direcionados ao futuro, e que a não-localidade temporal e os efeitos acausais de tempo reverso eram características essenciais do entrelaçamento. Ele sugeriu que no EPR (Figura 11), a informação quântica/quanglement da medição/redução de estado se move para trás no (que “ingenuamente” percebemos como clássico) tempo para o par unificado, então para o gêmeo complementar, influenciando e correlacionando seu estado quando medido. Pode a referência quântica para trás acontecer no cérebro?

Tempo reverso no entrelaçamento EPR. O experimento Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) verificado por Aspect et al.; Tittel et al., e muitos outros. À esquerda está um par isolado e entrelaçado de partículas quânticas complementares em superposição, por exemplo, dois elétrons nos estados spin up e spin down. O par é separado e enviado para dois locais/dispositivos de medição diferentes e separados espacialmente. O elétron único no topo (em superposição de ambos os estados spin up e spin down) é medido e reduz a um único estado clássico (por exemplo, spin down). Instantaneamente, seu gêmeo separado espacialmente reduz ao estado complementar de spin up (ou vice-versa). O efeito é instantâneo em uma distância significativa, portanto parece ser transmitido mais rápido que a velocidade da luz. De acordo com Penrose (; cf. Bennett e Wiesner,), a medição/redução do elétron no topo envia informação quântica para trás no tempo até a origem do entrelaçamento unificado, então adiante para o elétron gêmeo. Nenhuma outra explicação razoável foi apresentada.

Redução objetiva orquestrada (Orch OR)
Penrose propôs a OR como um mecanismo para a consciência na ciência física (a primeira, e ainda única proposta específica). Para a implementação neurobiológica da OR, o modelo Penrose-Hameroff de “Orch OR” propôs computações quânticas terminadas por OR em microtúbulos dentro de neurônios cerebrais, “orquestradas” por entradas sinápticas, memória e outros fatores, daí “Orch OR” (Penrose e Hameroff,; Hameroff e Penrose,; Hameroff,). Começando com autômatos de microtúbulos clássicos (ex., Rasmussen et al.,) nos quais tubulinas em redes de microtúbulos transmitem estados de bits interativos, ex., de 1 ou 0, e são assim capazes de processamento clássico de informações (Figura 5B), a Orch OR também propôs que bits de tubulina em superposição quântica, ou “qubits”, ex., de ambos 1 E 0 computam via emaranhamento com tubulinas no mesmo neurônio, e também aquelas em neurônios vizinhos e distantes através de junções comunicantes (Figura 12). As computações quânticas evoluem pela equação de Schrödinger em microtúbulos emaranhados em dendritos e corpos celulares durante fases de integração de neurônios integra-e-dispara conectados por junções comunicantes. Superposições emaranhadas contribuem para o aumento da autoenergia gravitacional E. Quando o limiar é atingido por E = ħ/t, um momento consciente ocorre à medida que qubits de tubulina emaranhados sofrem OR simultaneamente para estados clássicos de tubulina que então prosseguem para desencadear (ou não desencadear) disparos axonais e ajustar sinapses. As computações quânticas dos microtúbulos podem assim ser o “fator x” na integração que regula o limiar de disparo axonal. Compatível com a neurofisiologia conhecida, a Orch OR pode explicar o controle causal consciente do comportamento.
Três neurônios de brinquedo em uma camada de entrada/integração. Dendritos adjacentes estão conectados por sinapses elétricas de junção comunicante em “rede dendrítica”, mostrando microtúbulos citoesqueléticos internos conectados por proteínas associadas a microtúbulos. Inserir: comunicação/correlação entre microtúbulos através de junções comunicantes por emaranhamento eletromagnético ou quântico, permitindo integração coletiva entre neurônios e glia sincronizados e conectados por junções comunicantes.
Superposições emaranhadas que levam à OR e momentos de consciência por E = ħ/t são vistas como sequenciais, apenas uma “consciência” ocorrendo no cérebro em qualquer momento (exceto talvez em pacientes com “cérebro dividido” ou aqueles com outros distúrbios cognitivos). Superposições fora da maior e mais rapidamente evoluindo rede conectada por junções comunicantes podem decoerir aleatoriamente, ou continuar e participar de um momento subsequente de consciência. Os resultados de cada momento consciente da Orch OR definem condições iniciais para o próximo.
Por E = ħ/t, a superposição de cerca de 2 × 10¹⁰ tubulinas atingiria o limiar em t = 25 ms, como na sincronia gama de 40 Hz, 40 momentos conscientes/s. Dependendo da porcentagem de tubulinas envolvidas por neurônio, isso implicaria milhares a centenas de milhares de neurônios conectados por junções comunicantes por momento consciente a 40 Hz como o NCC (Figura 12). Com distribuições neuronais específicas e regiões cerebrais definidas por aberturas e fechamentos de junções comunicantes, “redes dendríticas” sincronizadas como o NCC podem se mover e se redistribuir a cada momento. Dentro do NCC, a consciência por E = ħ/t pode ocorrer em um espectro de frequências, em diferentes escalas fractais de atividade cerebral (He et al.,), com processos entrelaçados de ordem mais profunda e escala mais fina nos microtúbulos, correlacionados com experiências de alta frequência e alta intensidade, e proporções maiores de envolvimento cerebral.

Proteínas podem atuar como alavancas quânticas, capazes de amplificar efeitos quânticos em estados clássicos particulares (Conrad,). A Orch OR sugere que estados e superposições de tubulina são iniciados por dipolos de nuvens de elétrons (forças de van der Waals London) em aglomerados de anéis de ressonância aromáticos (por exemplo, nos aminoácidos triptofano, fenilalanina, tirosina, Figuras 13A–C). Os dipolos de força de London são inerentemente quântico-mecânicos, tendendo à superposição. Eles também medeiam os efeitos dos gases anestésicos gerais, que atuam em aglomerados aromáticos (“bolsas hidrofóbicas”) em proteínas neuronais, incluindo a tubulina, para eliminar seletivamente a consciência (Hameroff,). Isso sugere um componente de ordem mais profunda e escala mais fina do NCC.

(A) Um microtúbulo, uma rede cilíndrica de proteínas tubulina em forma de amendoim, com modelo molecular de uma única tubulina ampliada com caudas C-terminais (Craddock et al.,). (B) Dímero de tubulina, cauda C-terminal inferior visível. O detalhe interno mostra anéis aromáticos agrupados em um sulco linear, e um detalhe adicional das estruturas em anel. (C) Localizações aproximadas dos anéis de ressonância sugerindo alinhamentos trans-tubulina (ver Figura 14A).

Movimentos de elétrons de um nanômetro, por exemplo, em uma oscilação do dipolo de força de London, deslocam núcleos atômicos por um comprimento de Fermi, 10⁻¹⁵ m, o diâmetro do núcleo de um átomo de carbono (Sataric et al.,), e também a distância de separação da superposição necessária para a energia de autogravidade E na Orch OR (Hameroff e Penrose,). Assim, as forças de London podem induzir a superposição de toda uma massa de proteína/tubulina, embora por uma distância de separação extremamente pequena. No entanto, a superposição em nível de proteína (em vez de apenas elétrons) gera uma energia de autogravidade E significativa e, portanto, por E = ħ/t, durações de tempo t utilmente breves para momentos conscientes a 40 Hz.
Orch OR tem sido criticado com base na decoerência no cérebro “quente, úmido e ruidoso”, impedindo a superposição por tempo suficiente para atingir o limiar (Tegmark,; cf. Hagan et al.,). Mas, posteriormente, proteínas vegetais demonstraram usar rotineiramente superposição de elétrons para energia química (Engel et al.,). Pesquisas adicionais revelaram efeitos quânticos quentes na navegação cerebral de aves (Gauger et al.,), canais iônicos (Bernroider e Roy,), olfato (Turin,), DNA (Rieper et al.,), enovelamento de proteínas (Luo e Lu,) e água biológica (Reiter et al.,). Microtúbulos (Sahu et al.,) parecem ter ressonância em quilohertz e megahertz relacionada à condutância aprimorada (?quântica) através de vias espirais.
Vias de condutância através de matrizes de anéis aromáticos em cada tubulina alinhadas com matrizes de tubulina vizinhas seguindo geometria espiral nas redes de microtúbulos (Figura 14A) permitem “autoestradas quânticas” helicoidais macroscópicas através de microtúbulos (Figura 14A) adequadas para computação quântica topológica (Kitaev,; Hameroff et al.,; Penrose e Hameroff,). Com vias espirais particulares como qubits topológicos (“tranças”) em vez de tubulinas individuais, a capacidade geral de informação dos microtúbulos é reduzida, cada via de bit/qubit topológico exigindo muitas tubulinas (Figura 14B, Inferior). Mas os qubits topológicos são robustos, resistem à decoerência e se reduzem a vias helicoidais clássicas (ou combinações) que podem, a cada momento consciente, regular sinapses e desencadear disparos axônicos.
(A) O alinhamento de estruturas de anéis aromáticos em tubulinas e através da rede de microtúbulos sugere diferentes vias helicoidais, possíveis “autoestradas quânticas” macroscópicas, por exemplo, seguindo a sequência de Fibonacci na rede A. (B) Topo: tubulinas em superposição (cinza) aumentam através dos três primeiros passos (integração neuronal) até que o limiar seja atingido por E = ħ/t, resultando em Orch OR, um momento consciente, e seleção de estados clássicos de tubulina que podem desencadear disparo axonal. (B) Inferior: mesmo que (A), mas com qubits topológicos, ou seja, diferentes vias helicoidais representam informação. Uma via particular é selecionada no momento consciente da Orch OR.
Na Figura 15, dois momentos conscientes da Orch OR sustentam a eletrofisiologia da sincronia gama em um neurônio integra-e-dispara. A superposição quântica E evolui durante a integração, aumentando com o tempo até que o limiar seja atingido em E = ħ/t (t = 25 ms), instante no qual ocorre um momento consciente da Orch OR (intensidade proporcional a E), e estados clássicos de tubulina são selecionados que podem desencadear (ou não desencadear) disparos axônicos que controlam ações e comportamento (bem como regular a força sináptica e armazenar memória).
Dois eventos Orch OR (linhas sólidas) fundamentam a eletrofisiologia de integração-e-disparo (linhas pontilhadas) em neurônios. Orch OR e momentos conscientes ocorrem aqui em t = 25 ms (sincronia gama), com E então equivalente à superposição de aproximadamente 2 × 10^10 tubulinas. Cada momento Orch OR ocorre com experiência consciente e seleciona estados de tubulina que podem então desencadear disparos axonais. Cada evento Orch OR também pode enviar informações quânticas para trás no tempo percebido.

Cada redução do estado quântico Orch OR também causa não-localidade temporal, enviando informação quântica/quanglement (com energia gravitacional própria E) para trás no que percebemos como tempo clássico, integrando-se com E que segue adiante para ajudar a atingir E = ħ/t, talvez mais cedo do que ocorreria de outra forma (Figura 2B). Conforme descrito anteriormente, a não-localidade temporal do Orch OR e o encaminhamento para trás no tempo de informações quânticas podem fornecer controle causal consciente em tempo real de ações voluntárias (Figura 6; cf. Wolf,; Sarfatti,).

Os efeitos de retrocesso temporal correm o risco de paradoxo causal? Na física clássica, a causa de um efeito deve precedê-lo. Mas o quanglement que retrocede é acausal, capaz apenas de influenciar ou correlacionar informações em um canal clássico, por exemplo, como ocorre no entrelaçamento quântico, na criptografia e na teletransportação. E de acordo com algumas interpretações quânticas, os efeitos de retrocesso temporal não podem violar a causalidade se apenas alterarem eventos passados cujos efeitos subsequentes não foram observados conscientemente (“Se uma árvore cai…”). Nos estudos experimentais citados aqui (Libet, pré-sentimento/Bem, escolha tardia), o encaminhamento para trás é, em si, não consciente (embora Libet se refira a ele como “experiência subjetiva”) até que a redução ocorra no presente. Não há paradoxo causal.

Se a experiência consciente está de fato enraizada no Orch OR, com OR relacionando o mundo clássico ao quântico, então a não-localidade temporal e o encaminhamento de informações quânticas acausais para trás no tempo são de se esperar (Penrose e Hameroff,). A não-localidade temporal e o encaminhamento para trás no tempo podem resgatar a agência causal e o livre-arbítrio consciente.

Conclusão: como a biologia cerebral quântica pode resgatar o livre-arbítrio consciente

Problemas relativos ao “livre-arbítrio” consciente incluem: (1) a necessidade de um mecanismo neurobiológico para explicar a consciência e a agência causal, (2) percepções conscientes que aparentemente ocorrem tarde demais para respostas conscientes em tempo real e (3) determinismo. Penrose–Hameroff “Orch OR” é uma teoria na qual momentos de escolha e experiência conscientes são identificados com reduções de estado quântico em microtúbulos dentro de neurônios. O Orch OR pode ajudar a resolver as três questões problemáticas das seguintes formas.

Um mecanismo para a consciência e a agência causal
Orch OR se baseia em sequências de computações quânticas em microtúbulos durante fases de integração em dendritos e corpos celulares de neurônios cerebrais integra-e-dispara ligados por junções comunicantes. Cada computação quântica da Orch OR termina em um momento de experiência consciente e seleciona um conjunto particular de estados de tubulina que então desencadeiam (ou não desencadeiam) disparos axonais, estes exercendo comportamento causal. A Orch OR pode, em princípio, explicar a agência causal consciente.
A consciência chega tarde demais?
Atividade elétrica cerebral que parece correlacionar-se com a percepção consciente de um estímulo pode ocorrer após respondermos a esse estímulo, aparentemente de forma consciente. Consequentemente, a consciência é considerada epifenomenal e ilusória (Dennett,; Wegner,). No entanto, evidências de efeitos retroativos no tempo no cérebro (Libet et al.,; Bem,; Ma et al.,) e na física quântica (por exemplo, para explicar o emaranhamento, Penrose,; Aharonov e Vaidman,; Bennett e Wiesner,) sugerem que reduções de estado quântico na Orch OR podem enviar informações quânticas para trás (no que percebemos como) tempo, na ordem de centenas de milissegundos. Isso permite que a consciência regule disparos axonais e ações comportamentais em tempo real, quando a escolha consciente é sentida como ocorrendo (e de fato ocorre), resgatando assim a consciência de ser necessariamente uma ilusão epifenomenal.
Determinismo
O universo está se desdobrando (caso em que o livre arbítrio é possível) ou ele existe como um “universo bloco” com linhas de mundo pré-determinadas, nossas ações pré-determinadas por processos algorítmicos? Na Orch OR, a consciência desdobra o universo. A seleção de estados, de acordo com Penrose, é influenciada por um fator não computável, um viés devido à estrutura em escala fina da geometria do espaço-tempo. De acordo com a Orch OR, as escolhas conscientes não são inteiramente algorítmicas.
A Orch OR é uma teoria biológica cerebral quântica testável compatível com a neurociência e a física conhecidas e capaz de explicar o livre arbítrio consciente.
Declaração de conflito de interesses
O autor declara que a pesquisa foi conduzida na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.
Referências
O bolor limoso calcula formas planas
Propriedades de um sistema quântico durante o intervalo de tempo entre duas medições
Parestesias são elicitadas por estimulação de pulso único com bobina magnética do córtex motor em humanos suscetíveis
Realização experimental do Gedankenexperiment de Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm: uma nova violação das desigualdades de Bell
Teoria dos microtúbulos da transdução sensorial
Sentindo o futuro: evidência experimental para influências retroativas anômalas na cognição e no afeto
Comunicação via operadores de 1 e 2 partículas em estados de Einstein-Podolsky-Rosen
Acoplamento elétrico e sincronização neuronal no cérebro de mamíferos
Emaranhamento quântico de íons K, estados de múltiplos canais e o papel do ruído no cérebro
Resposta antecipatória anômala em eventos futuros aleatórios
Um estudo de imagem cerebral por fMRI sobre presentimento
Teletransporte quântico experimental
Sobre a suposta referência retroativa de experiências e sua relevância para o problema mente-corpo
Amplificação de efeitos superposicionais através de interações eletrônicas conformacionais
Sinalização citoesquelética: a memória é codificada em redes de microtúbulos pela fosforilação da CaMKII?
A hipótese da desregulação do zinco na doença de Alzheimer
Previsões computacionais de interações de anestésicos voláteis com o citoesqueleto de microtúbulos: implicações para efeitos colaterais da anestesia geral
Rumo a uma teoria neurobiológica da consciência
Rumo a uma neurociência cognitiva da consciência: evidências básicas e uma estrutura de espaço de trabalho
Tempo e o observador: o onde e o quando da consciência
Conexões por junções comunicantes: um 'novo' princípio na comunicação célula a célula no sistema nervoso?
Teoria quântica, o princípio de Church-Turing e o computador quântico universal
Modelos para redução universal de flutuações quânticas macroscópicas
Acoplamento elétrico subjaz oscilações de alta frequência no hipocampo in vitro
Processamento lateral de informações por neurônios espinhosos: um modelo teórico do correlato neural da consciência
Evolução da consciência
Podem descrições mecânico-quânticas da realidade física ser completas?
Evidência de transferência de energia ondulatória através de coerência quântica em sistemas fotossintéticos
Formulação de estados relativos da mecânica quântica
Sincronização neuronal oscilatória no córtex visual primário como correlato da seleção de estímulos
Coerência de longo alcance e armazenamento de energia em sistemas biológicos
Coerência de longo alcance e as ações das enzimas
As propriedades dielétricas extraordinárias de materiais biológicos e a ação das enzimas
Organização estrutural da rede de junções comunicantes no córtex cerebral
Uma rede de células de disparo rápido no neocórtex conectadas por sinapses elétricas
Dinâmica unificada para sistemas microscópicos e macroscópicos
Oscilações neuronais específicas a estímulos em colunas de orientação do córtex visual de gato
Computação quântica em microtúbulos cerebrais? Decoerência e viabilidade biológica
O modelo "Orch OR" de Penrose-Hameroff para a consciência
Os mistérios entrelaçados da anestesia e da consciência
O cérebro é tanto um neurocomputador quanto um computador quântico
O "piloto consciente"—sincronia dendrítica se move através do cérebro para mediar a consciência
Processamento de informações em microtúbulos
Vias de condução em microtúbulos, computação quântica biológica e microtúbulos
Redução orquestrada da coerência quântica em microtúbulos cerebrais: um modelo para a consciência
Eventos conscientes como seleções espaço-temporais orquestradas
As estruturas temporais e o significado funcional da atividade cerebral livre de escala
Uma descrição quantitativa da corrente de membrana e sua aplicação à condução e excitação no nervo
A cascata anestésica: uma teoria de como a anestesia suprime a consciência
Sobre o possível papel da gravidade na redução da função de onda
Um apagador quântico de escolha retardada
Excitabilidade e mecanismos mediados por junções comunicantes no núcleo accumbens regulam a recompensa de autoestimulação em ratos
Forma e cor no movimento aparente
Potenciais cerebrais em movimentos voluntários e passivos em humanos: potencial de prontidão e potenciais reaferentes
O tempo dos eventos mentais: descobertas experimentais de Libet e suas implicações
Tempo da experiência consciente: resposta aos comentários de 2002 sobre as descobertas de Libet
Produção de níveis limiares de sensação consciente por estimulação elétrica do córtex somatossensorial humano
Tempo da intenção consciente de agir em relação ao início da atividade cerebral (potencial de prontidão): a iniciação inconsciente de um ato livremente voluntário
Referência subjetiva do tempo para uma experiência sensorial consciente
Meditadores de longo prazo autoinduzem sincronia gama de alta amplitude durante prática mental
Troca de emaranhamento com escolha atrasada experimental
Teletransporte de longa distância de qubits em comprimentos de onda de telecomunicações
O problema da medição na pesquisa da consciência humana
Hipótese: microtúbulos, uma chave para a doença de Alzheimer
Um cálculo lógico das ideias imanentes na atividade nervosa
Características únicas da iniciação do potencial de ação em neurônios corticais
Que lacunas? Resposta a Grush e Churchland
Consciência no universo: neurociência, geometria do espaço-tempo quântico e teoria Orch OR
Sobre o papel da gravidade na redução do estado quântico
Escolha atrasada para troca de emaranhamento
Sobre a referência retroativa subjetiva e quanto tempo leva para se tornar consciente de um estímulo: uma reinterpretação dos dados de Libet
Impacto de dendritos ativos e plasticidade estrutural na capacidade de memória do tecido neural
Estimulação cerebral e experiência consciente
Pressentimentos eletrodérmicos de emoções futuras
Conectivismo computacional dentro de neurônios: um modelo de autômatos citoesqueléticos subsidiando redes neurais
Fisiologia da percepção: estimulação cortical e registro em humanos
Montagem ultrarápida induzida por radiofrequência de microtúbulos e suas propriedades eletrônicas independentes de comprimento
Retrocausalidade e não localidade de sinal na consciência e cosmologia
O efeito Mossbauer como uma ferramenta possível na detecção de excitações não lineares em microtúbulos
Die gegenwärtige situation in der Quantenmechanik (A situação atual na mecânica quântica)
A espinha dendrítica: uma unidade integrativa multifuncional
Integração de características visuais e a hipótese de correlação temporal
Autômatos celulares em proteínas de rede citoesquelética
O papel da filtragem dendrítica na plasticidade sináptica associativa de longo prazo
Introdução à correção quântica de erros
A estrutura fina do tempo psicológico
A importância da decoerência quântica em processos cerebrais
Demonstração experimental de correlações quânticas por mais de 10 km
Uma teoria de integração da informação da consciência
Um mecanismo espectroscópico para a recepção olfativa primária
Comportamento ferroelétrico em redes de dipolos de microtúbulos; implicações para processamento de informações, sinalização e montagem/desmontagem
Curso temporal da identificação de palavras e integração semântica na linguagem falada
A percepção é discreta ou contínua?
O processamento de informações humanas é consciente?
Observações sobre a questão mente-corpo
A temporização da experiência consciente: uma interpretação transacional de dois valores que viola a causalidade do antedatamento subjetivo e da projeção espaço-temporal
Uma abordagem quântica para a consciência visual
Decoerência, einseleção e as origens quânticas do clássico