Vor einigen Jahren suchte ein Team von Physikern tief unter den Apenninen in Italien nach Lichtblitzen, die darauf hindeuten könnten, dass das menschliche Bewusstsein das Produkt von Gravitationskräften ist.
Die Tatsache, dass sie mit leeren Händen auftauchten, bedeutet nicht, dass wir alle Fleischcomputer ohne freien Willen sind; es macht die Suche nach einem geeigneten Modell zur Erklärung des Bewusstseins jedoch zu einer weitaus größeren Herausforderung.
Wenn die Vorstellung, keinen freien Willen zu haben, unangenehm ist, sind Sie nicht allein. In den 1990er Jahren argumentierten der Nobelpreisträger Roger Penrose und ein Anästhesist namens Stuart Hameroff, dass die Quanteneigenschaften von zellulären Strukturen, die als Mikrotubuli bezeichnet werden, genügend Spielraum für das Gehirn schaffen könnten, um sich von den Einschränkungen der klassischen Mechanik „Ein Eingang, ein Ausgang“ zu befreien.
Obwohl ihre Hypothese mit dem Namen Orchestrated Objective Reduction (Orch OR) am Rande von Physik und Biologie angesiedelt ist, ist sie dennoch vollständig genug, um Forschern Vorhersagen zu liefern, die wissenschaftlich untersucht werden können.
„Was ich an dieser Theorie liebte, war, dass sie im Prinzip überprüfbar ist, und ich beschloss, nach Beweisen zu suchen, die helfen könnten, sie zu bestätigen oder zu falsifizieren“, sagt die Physikerin Catalina Curceanu von den Laboratori Nazionali di Frascati in Italien.
Das Konzept von Penrose und Hameroff mag überprüfbar sein, aber es beruht immer noch auf einem Berg von Annahmen darüber, wie Physik und Neurologie auf grundlegender Ebene funktionieren.
Grundlegend für die Quantenmechanik ist die Vorstellung, dass alle Teilchen als eine Reihe von Möglichkeiten existieren, es sei denn, sie werden in irgendeiner Weise durch eine Messung quantifiziert.
Was das genau bedeutet, ist nicht klar, was manche dazu verleitet, den Unterschied als „Zusammenbruch“ des wellenartigen Schleiers von Vielleichts in ein konkretes Absolutes der harten Realität zu interpretieren.
Ebenso betörend ist die Frage, warum sich überhaupt ein Schwarm möglicher Werte auf eine Messung einpendeln sollte.
Eine Idee, die Ende des 20. Jahrhunderts von Penrose und seinem Kollegen Lajos Diósi vertreten wurde, deutete darauf hin, dass die Krümmung der Raumzeit einige Möglichkeiten gegenüber anderen bevorzugen könnte.
Anders ausgedrückt, Masse und ihre Anziehungskraft könnten Quantenwellen irgendwie plattdrücken.
Penrose und Hameroff wandten diese Annahme auf konkurrierende Quantenzustände von Zellmaterial an – nämlich die Chemikalien, die Tubulin im Inneren von Neuronen mischen – und berechneten die Zeit, die es dauern würde, bis Quanteneffekte in Mechanismen umgesetzt werden, die das Bewusstsein beeinflussen würden.
Während ihr Modell weit davon entfernt ist, zu erklären, warum Sie sich bewusst dafür entschieden haben, diesen Artikel zu lesen, zeigt es doch, wie die Neurochemie von klassischen Rechenoperationen zu etwas weniger Restriktivem abweichen kann.
Die Idee des Gravitationskollaps von Penrose und Diósi wurde zuvor von niemand anderem als Diósi selbst getestet. Ihr Experiment im Gran Sasso National Laboratory untersuchte die einfachsten Einsturzszenarien und fand kein Anzeichen dafür, dass die Hypothese richtig war.
Angesichts dieser Ergebnisse fragt sich das Team nun, wie sich ihre früheren Ergebnisse auf die Orch-OR-Hypothese von Penrose und Hameroff auswirken könnten.
Ihre kritische Analyse des Modells legt nahe, dass nun mindestens eine Interpretation der Hypothese ausgeschlossen werden kann. Angesichts dessen, was wir über die Quantenphysik, die Verteilung von Tubulin in unseren Neuronen und die durch Diósis frühere Experimente auferlegten Einschränkungen wissen, ist es äußerst unwahrscheinlich, dass die Schwerkraft an den Fäden des Bewusstseins zerrt.
Zumindest nicht auf diese spezielle Weise.
„Dies ist die erste experimentelle Untersuchung der schwerkraftbezogenen Quantenkollapssäule des Orch-OR-Bewusstseinsmodells, der hoffentlich viele weitere folgen werden“, sagt Curceanu.
Was genau es bedeuten würde, wenn eine Untersuchung einen Beweis für Orch OR finden würde, ist schwer zu sagen. Nicht-rechnerische Beschreibungen des Bewusstseins sind nicht nur schwer zu studieren; sie sind schwierig zu definieren. Sogar unbestreitbare Programme, die menschliches Denken widerspiegeln, fordern unsere Bemühungen heraus, Beispiele für Empfindungsfähigkeit, Selbstbewusstsein und freien Willen zu erkennen.
Doch die Vorstellung, dass biologische Systeme zu chaotisch sind, als dass ein empfindliches Quantenverhalten entstehen könnte, ist angesichts der Beweise dafür, dass Verschränkung eine Rolle bei Funktionen wie der Navigation bei Vögeln spielt, geschwächt worden.
Vielleicht ist nur ein Geistesblitz alles, was wir brauchen, um uns auf den Weg zu bringen, die Physik unserer Seelen zu verstehen.
Diese Studie wurde veröffentlicht in Physik des Lebens Bewertungen.