Beyniniz Bir Bilgisayar mı, Yoksa Bir Kuantum Orkestra mı?

Anestezi Uzmanı Profesör, Bilinç Araştırmacısı Stuart Hameroff Yazıyor:
Beyniniz  Bir Bilgisayar Mı, Yoksa Bir Kuantum Orkestra Mı?
Pembemsi gri et yumrusu olan beyin, nasıl zengin bilinçli ya da herhangi bir nesnel deneyim üretmekte? Eski Yunanda beynin “mühür yüzük mumu” şeklinde tarif edilmesinden, “telgraf santrali” şeklindeki 19. Yüzyıldaki tarife, Freud’un buharlı makine gibi köpüren “bilinçaltı”sından, holograma ve nihayet bilgisayara kadar bilim insanları ve felsefeciler tarihsel olarak beyni güncel bilgi teknolojileri le bağdaştırarak çeşitli şekillerde tarif etmişlerdir.

Beyin nöronları ve sinapslar düğme ya da bilgisayardaki ”bit”ler gibi davrandığı gözüktüğü ve depresyon, Alzheimer hastalığı ve travmatik beyin yaralanmaları gibi beyin rahatsızlıkları insanlığı mahvettiği için, bilim insanları, hükümetler ve fon sağlayan ajansların hepsi bahisleri en çok beynin bir bilgisayara benzediği konusuna oynamakta. Örneğin; Milyarlarca dolar ve euro, tanımlayıcı ve sonra da uyarıcı beyin nöronları ve onların sinaptik bağlantılarının beyin fonksiyonunu oluşturma nosyonu olan beyin  haritalamasına harcandı. Buna örnek; Avrupa’daki İnsan Beyin Projesi ve Seattle’daki Allen Enstitüsü’nün farenin korteksini haritalama girişimleridir. Ancak, şu ana kadar ki beynin bilgisayara benzediği konusuna oynanan bahisler pek de sonuç getirmemekte.

Örneğin; Daha mütevazi bir şekilde başlarsak, dünya çapındaki bir konsorsiyum, C elegans diye adlandırılan basit yuvarlak bir  solucanın şimdiden bilinen beynindeki 302 nöronunun benzerini yaptılar. Biyolojik solucan, açıkça, yeterli bir şekilde aktif, ve çevikçe ve amaçlı bir şekilde yüzerken, taklidi yapılan C elegans adlı solucan, fonksiyonel bir davranış sergilemeden öylece uzanıyor, duruyordu. Bir şeyler eksikti. Bu çalışmayı mali açıdan destkeleyen ajanslar gergindiler..

New York Times’ın 27 Haziran 2015 tarihindeki “Bununla Yüzleşin: Beyin Bir Bilgisayar” adlı yayınladığı makalede psikolog ve nörobilimci Gary Marcus ümitsizce, boşa kürek çekmektedir. Bilgisayarların beynin temel foksiyonlarını taklid etmede bir dizi başarısızlığa sahip olduğunu gördükten sonra, Marcus şu soruyu sorar: Eğer beyin bir bilgisayar değilse peki o zaman ne olabilir?…

Aslında, beyin daha çok, çoklu ölçekli titreşimsel rezonans sistemi olan bir orkestraya benzemekte. Beyin enformasyon kalıpları, rezonans ve titreşim girişimli fraktala benzer, zaman-mekansal ölçeklerde içiçe yuvalanmış nöronsal ağ hiyerarşisi içinde tekrar etmektedir.  Çok ölçekli alan haritalamasına bir örnek, 2014’deki Nobel ödülünü kazanan O’Keefe, Moser ve Moser’ın çalışması olan “grid hücreleri”dir.Bunlar, her bir katmanın farklı ölçeklerde kodlu olduğu entorinal korteksin katmalanlarındaki uzamsal lokasyondaki diziliminin altıgen ifadeleridir. Entornial kortekste bir katmandan diğer katamana hareket etmek, sanki Google haritada zoom in ve out (yaklaştırma ve uzaklaştırma) yapmaya benzer.

Aslında nörobilimci Karl Pribram’ın beynin bir holografik depolama aleti olduğuna dair değerlendirmesinin (ki bunu Marcus reddediyor) şimdi tam olarak doğru olduğu gözükmekte. Hologramlar, örneğin; lazer gibi, dağılmış bilgiyi, titreşimlerin çok ölçekli girişimleri olarak  kodlar. Pribram düzgün eş fazlı bir kaynağa, beyinde bir lazere ihtiyaç olduğunu dile getirmiştir. Şimdi kanıtlar bunun, beyindeki nöronların içindeki beynin titreşim hiyerarşisi için lazer gibi eş fazlı olan mikrotübül denilen yeni yapılar olduğuna işaret ediyor.

Mikrotübüller,  “tübülin” proteinin delikli silindir polimerleridir. Bunlar, nöron hücrelerinin içindeki hücre iskeletinin yapısal ana parçalarıdır ve beynin en etkili proteinidir.

Mikrotübüllerin örgülü, kafesli yapısı ve kendi kendine organize etmesi (özörgütlenme) mikrotübül enformasyon işleyişini gösterir ki bu, Charles Sherrrington’ın   (1951) hücrelerin sinir sistemi olduğunu söylediği fikirden kaynaklanmaktadır.

1980’lerde ben ve meslektaşlarım, mikrotübüllerin, özellikle de Boolean anahtarlama matriksleri ya da moleküler özdevinir, bilgi işleme, hafıza kodlama, eş fazlı bir şekilde titreme ve içindeki nöronsal fonksiyonları düzenleme gibi bilgisayar şeklinde davrandığını ortaya koymuştuk.

Geçen 20 yılda, kuantum bilinç teorisini evrenin yapısının içindeki dalgalanmaları mikrotübüllerin kuantum işleyişlerine bağladığımız Yönetilen Nesnel İndirgeme-OrchOR konusunda ben, İngiliz fizikçi Sir Roger Penrose ile bir ekip olarak çalışmaktayız.

Bizim fikrimiz, beynin görünürde hassas kuantum uyumlama için oldukça “sıcak, ıslak ve gürültülü” olduğu için sert bir şekilde eleştirildi. Ancak kanıtlar net olarak göstermektedir ki; (1) bitki fotosentezi rutin bir şekilde kuantum coherence (eş fazlı olma durumu)nu sıcak gün ışığında kullanmaktadır. (eğer bir patates bunu yapıyorsa?!…) ve (2) mikrotübüller gigahertz, megahertz ve kilohertz şeklinde kuantum rezonanslara sahiptir. (Anirban Bandyopadhyay’ın ve Japonya, Tsukuba’daki Ulusal Materyal Bilimleri Enstitüsü’nden meslektaşları ile yaptığı çalışma)

Mikrotübüllerdeki bu eş fazlı “fraktal frekanslar” görünürde tübülin içindeki “pi elektron rezonans bulutları”arasında daha hızlı ve küçük ölçekli terahertz titreşimler ile ve daha da yavaş olanları örneğin; daha geniş ölçekli EEG’ye yol açan girişim “vuruşları” ile bağlanır. Meslektaşlarım ve ben, (Craddock ve diğerleri, 2015) anestetik-eter gazlarının titizlikle bilinci sildiği, bastırdığı, zayıflattığı ve çiftkutuplu terahertz titreşimleri ayırdığı mikrotübüllerin içinde bir “kuantum yeraltı”sı belirledik. Mikrotübül kuantum rezonatörler tarafından nöronların içindeki, “taban”ında işleyen nöronal ve beyin fonksiyonlarında, çok-ölçekli, titreşimsel bir hiyerarşi ana rol oynayabilir.

Bilincin büyük olasılıkla olduğu yer; dendritlerdeki ve  apikal dendritleri EEG’de gözüken 5 devasa piramidal nöronların olduğu kortikal katmandanın soma hücrelerindedir. Karışık polarite ağlar içinde kesintiye uğrayan ve sıralanıp, düzenlenen eşsiz ve kendine özgü olan dendritik-somatik mikrotübüller, yapısal destek için uygun olmayıp, bilgi prosesi, rezonansı ve girişimi için uygundur.

Sonuç olarak, Marcus, değinilmesi gereken 2 nokta ortaya koyar. Marcus, beyin hücrelerinin, modern bilgisayarlarda kullandığımız transistörler ve mantık geçitleri için oldukça yavaş ve iyi bir eşleşme için değişken olduğunu öne sürer. Doğru! Ama bu nöronların içindeki mikrotübüller, gigahertz, mehgahertz ve kilohertz frekanslarından terahertz frekansı ile hareket ederler ve oldukça iyi eşlemedir, aslında iyiden de öte, çok iyidir.

Son olarak, Marcus, bizlerin ortak bir dayanak devreye, geniş aralıkta işler yapmak için ayarlanabilen ve yeniden şekillendirilebilen mantık blokuna, oldukça yüksek yönetilen temel yapı blok setlerine, “alan-programlanabilir geçit-dizilimi”ne,  “ilkel hesaplama”ya ihtiyacımız olduğunu söyler. 

Buna tamamen katılıyorum ve nöronların içindeki mikrotübüllerin tam ve kesin olarak, Marcus’un bu söylediklerini sağladığını açıklayabilirim. Ancak, nöronları ilkel hesaplayıcılar olarak görmek nöronları aşağılamaktır. Beyni haritalayanlar nöronların içindeki daha derine, daha küçüğe ve hızlıya bakmalılar. Karışık polariteli mikrotübüllerin (“kuantum rezonatörler”) sitoskeleton-hücre iskeletli devreleri kuantum orkestranın ana-temel aracıdır.

 Çeviren: AylinER
http://www.huffingtonpost.com/stuart-hameroff/is-your-brain-really-a-co_b_7756700.html