Traduction semi-automatique d'une page de Harald Atmanspacher <haa@igpp.de>

 

Approche quantique de la Conscience

Il est largement admis que la conscience ou, plus généralement, l'activité mentale est en quelque sorte en corrélation avec le comportement du cerveau "matériel". Depuis que la théorie quantique est la théorie la plus fondamentale de la matière qui est actuellement disponible, il est une question légitime de se demander si la théorie quantique peut nous aider à comprendre la conscience. Plusieurs approches répondant affirmativement à cette question ont été proposées dans les dernières décennies; elles seront évaluées. Il sera souligné qu'elles font différentes hypothèses épistémologiques, se référent à différents niveaux neurophysiologiques de la description, et utilisent de la théorie quantique de différentes manières. Pour chacune des approches discutées, les problèmes et les promesses seront également mises en évidence.

---

1. Introduction

Le problème de savoir comment l'esprit et la matière sont liés les uns aux autres a de nombreuses facettes, et il peut être abordé à partir de nombreux points de départ différents. Bien sûr, les premières disciplines historiquement à cet égard sont la philosophie et la psychologie, qui ont été rejoints plus tard par la science du comportement, sciences cognitives et les neurosciences. En outre, la physique des systèmes complexes et la physique quantique ont joué un rôle dans la stimulation de la discussion de leurs débuts.

En ce qui concerne la question de la complexité, c'est tout à fait évident : le cerveau est l'un des systèmes les plus complexes que nous connaissons. L'étude des réseaux de neurones, leur relation avec le fonctionnement des neurones individuels et d'autres sujets importants ont bénéficié d'un grand nombre d'approches des systèmes complexes. En ce qui concerne la physique quantique, la situation est différente. Bien qu'il n'y ait pas de doutes raisonnables que les événements quantiques se produisent dans le cerveau comme ailleurs dans le monde matériel, il est l'objet de controverses si ces événements sont en aucune façon efficace et pertinente pour les aspects l'activité du cerveau qui sont en corrélation avec l'activité mentale.

La motivation initiale au cours du 20ème siècle pour relier la théorie quantique de la conscience est essentiellement philosophique. Il est assez plausible que consciente des décisions libres (« libre arbitre ») sont problématiques dans un monde parfaitement déterministe,[1] ainsi le hasard quantique pourrait en effet ouvrir de nouvelles possibilités pour le libre arbitre. (D'autre part, le hasard est un problématique pour la VOLITION !)

La théorie quantique a introduit un élément de hasard qui se détache sur la vision du monde déterministe précédente, dans lequel le hasard, si il apparait, il indique simplement notre ignorance d'une description plus détaillée (comme en physique statistique). À l'opposé de hasard tels épistémique, le hasard quantique dans les processus tels que l'émission spontanée de la lumière, la décroissance radioactive, ou d'autres exemples de réduction du paquet d'onde sont considérés comme une caractéristique fondamentale de la nature, indépendante de notre ignorance ou d'une connaissance plus précise. Pour être précis, cette fonction fait référence à différents événements quantiques (individuels), alors que le comportement d'ensembles de tels événements est statistiquement déterminée. L'indéterminisme quantique des événements individu est contraint par des lois statistiques.

D'autres caractéristiques de la théorie quantique, qui ont été trouvés attractif pour discuter des questions de conscience, ont été les notions de complémentarité et d'enchevêtrement (intrication, "entanglement"). Les pionniers de la physique quantique comme Planck, Bohr, Schrödinger, Pauli (et autres) ont souligné les possibles rôles de la théorie quantique, en réexaminant le vieux conflit entre le déterminisme physique et conscience libre (libre arbitre). Pour un aperçu instructif voir, par exemple, Squires 1990 et Butterfield 1998.

Dans cette introduction, certaines approches populaires pour l'application de la théorie quantique dans l'explication de la conscience seront étudiées et comparées. La Section 2 décrit deux options fondamentalement différentes pour la conception philosophique des relations entre le matériel et les états mentaux des systèmes. La Section 3 porte sur trois différents niveaux neurophysiologiques pour lesquels des approches quantiques différentes sont abordées. Après quelques remarques préliminaires, la Section 4 esquisse les approches individuelles - la Section 4.2: Stapp,Section 4.3: de Umezawa à Vitiello, Section 4.4: Beck and Eccles, Section 4.5: Penrose and Hameroff, et la Section 4.6 : « aspect dual » des approches telles qu'elles ont été initialement proposé par Pauli et Jung, ainsi que Bohm et Hiley. La Section 5 propose quelques conclusions comparatives.

2. Hypothèses arrière-plan philosophique

Des variantes de la dichotomie entre l'esprit et la matière vont de la distinction fondamentale (à un niveau primordial de la description) jusqu'à l'émergence de l'esprit (la conscience) à partir du cerveau comme un système "matériel" extrêmement sophistiqué. Un apperçu informatif peut être trouvés dans Popper et Eccles (1977), Chalmers (1996), et Pauen (2001).

Un aspect important de toutes les discussions sur la relation entre l'esprit et la matière est la distinction entre des approches descriptive et explicative. Par exemple, la corrélation est un terme descriptif avec pertinence empirique, tandis que la causalité est un terme explicatifs associés aux tentatives théoriques pour comprendre les corrélations. Lien de causalité implique des corrélations entre la cause et l'effet, mais cela ne s'applique pas toujours dans l'autre sens : les corrélations entre les deux systèmes peuvent résulter d'une cause commune de leur histoire plutôt que d'une interaction causale directe.

Dans le domaine des sciences fondamentales, on parle généralement des relations de causalité en termes d'interactions. En physique, par exemple, il ya quatre types fondamentaux d'interactions (électromagnétique, faible, forte, gravitation) qui servent à expliquer les corrélations qui sont observés dans les systèmes physiques. En ce qui concerne le problème de l'esprit-matière, la situation est plus difficile. Loin d'une compréhension théorique dans ce domaine, l'ensemble des connaissances existantes est essentiellement constitué de corrélations empiriques entre la matière (biologique) et les états mentaux. Ces corrélations sont descriptives, plus qu'explicatives, ils ne sont pas causalement conditionné. Il est (à certaines fins) intéressant de savoir que des zones particulières du cerveau sont activées lors de certaines activités mentales, mais cela ne peut pas expliquer, bien sûr, pourquoi elles le sont. Ainsi, il serait prématuré de parler d'interactions esprit-matière dans le sens de relations causales. Par souci de clarté terminologique, la notion neutre de relations entre l'esprit et la matière seront utilisés dans cet article.

Dans la plupart des approches utilisées pour discuter des relations entre le matériel [ma] "états du cerveau" et "état mental" [me] (états de conscience), ces relations sont conçues dans une voie directe  (A):

(TODO : superviser la traduction ...)

Cela fournit un cadre minimal pour étudier la réduction, la survenance ou l'émergence de relations (Kim, 1998; Stephan 1999) qui peut produire à la fois des images et dualiste moniste. Par exemple, il ya la position classique de la forte réduction, affirmant que tous les états mentaux et les propriétés peuvent être réduites dans le domaine des matériaux (matérialisme) ou même à la physique (physicalisme).[2] Ce point de vue de revendications qu'il est à la fois nécessaire et suffisante pour explorer et comprendre le domaine matériel, par exemple, le cerveau, afin de comprendre le domaine mental, par exemple, de la cognition. Plus ou moins, ce qui conduit à une image moniste, dans lequel aucun besoin de discuter des états mentaux est éliminé tout de suite ou du moins considérés comme des épiphénomènes. Bien-encéphalique corrélations esprit sont toujours légitimes si un lien de causalité inefficace d'un point de vue épiphénoméniste, rend le matérialisme éliminativiste même corrélations pertinentes.

Les contre-arguments discutés plus contre la validité de telles approches réductionnistes forte arguments sont qualia, qui soulignent l'impossibilité pour les comptes matérialiste de bien intégrer la qualité de l'expérience subjective d'un état mental, le «ce que c'est que" (Nagel 1974) à dans cet état. Cela conduit à un écart entre la troisième personne et personne premiers comptes pour lesquels Chalmers (1995) a inventé la notion de «problème difficile de la conscience". Une autre contre-argument moins connu, est que le domaine physique elle-même n'est pas causalement fermé. Toute expérimentation, même en physique classique, oblige à fixer des conditions aux limites et les conditions initiales qui ne sont pas donnés par les lois fondamentales de la nature (Primas 2002). Bien entendu, cet écart de causalité devient encore plus difficile en physique quantique, comme indiqué dans l'introduction. Une troisième classe de contre-arguments se réfèrent à la difficulté d'inclure les notions de présent temporel et Maintenantude dans une description physique (Franck, 2004).

Cependant, les relations directes entre les états mentaux et du matériel peut également être conçue dans un mode non-réductionniste. Un certain nombre de variantes de l'émergence (Stephan 1999) sont des exemples frappants. Les états mentaux et / ou des propriétés peuvent être considérés comme urgents si le cerveau matériel n'est pas nécessaire ou ne suffit pas à explorer et à comprendre.[3] Cela conduit à une image dualiste (moins radicale et plus plausible que le dualisme cartésien) dans lequel des résidus demeurent si l'on tente de réduire le mental à la matière. Dans un régime dualiste de la pensée, il devient presque inévitable pour discuter de la question de l'influence de causalité entre les états mentaux et matériels. En particulier, l'efficacité causale des états mentaux à des états du cerveau (la «causalité descendante») a récemment suscité un intérêt croissant (Velmans, 2002).[4]

Comme alternative à (A), il est possible de concevoir les relations esprit-matière indirectement  (B), via une troisième catégorie :

Cette troisième catégorie, ici notée [MAME], est souvent considéré comme étant neutre en ce qui concerne la distinction entre [ma] et [moi], c'est-à-psycho-physique neutre. Dans le scénario (B), les questions de la réduction et l'inquiétude l'émergence de la relation entre le "non séparés de fond» la réalité [MAME] et les aspects distingués [ma] et [me]. Ce point sera discuté plus en détail dans la Section 4.6.

Une telle «double aspect» option, mais pas beaucoup insisté dans les débats contemporains grand public, a une longue tradition. Les premières versions remontent aussi loin que Spinoza et Leibniz. Dans les premiers jours de la psychophysique dans le 19e siècle, Fechner (1861) et Wundt (1911) a préconisé vues associées. Whitehead, le pionnier moderne de la philosophie processus, appelé physique et mentale des pôles "occasions réelles», qui se transcender leurs apparitions bipolaire (Whitehead, 1978). De nombreuses approches dans la tradition de Feigl (1967) et Smart (1963), a appelé les «théories d'identité», concevoir et matérielles des états mentaux comme essentiellement identique "états du centre", encore examiné sous différents angles. D'autres variantes de cette idée ont été proposées par Jung et Pauli (1955) [voir aussi Meier (2001) et Atmanspacher et Primas (1996, 2006)], impliquant la conception Jung d'une psycho-physique neutre, afin archétype, ou par Bohm et Hiley ( Bohm, 1990; Bohm et Hiley 1993; Hiley 2001), se référant à un ordre implicite qui se déroule dans le expliciter les différents domaines de la santé mentale et le matériel.

Du point de vue psychologique, Velmans (2002) a récemment présenté une approche similaire, soutenue par des données empiriques, et Strawson (2003) a proposé un «matérialisme réel» qui utilise un système étroitement liés. Un autre partisan de l'aspect pensée duale est Chalmers (1996), qui considère la possibilité que le sous-jacent, neutre au niveau psycho-physique de la description pourrait être mieux caractérisé en termes d'information.

Avant de poursuivre, il convient de souligner que de nombreux jours approches actuelles préfèrent faire la distinction entre la première personne et personne perspectives tiers plutôt que des états mentaux et matériels. Cette terminologie permet de mettre en évidence l'écart entre les expériences conscientes immédiate ("qualia") et leur description, que ce soit du comportement, de neurones, ou biophysique. La notion de «problème difficile» de la recherche sur la conscience se réfère à combler le fossé entre les personnes première expérience et personne comptes tiers de sa. Dans la présente contribution, mental états de conscience sont implicitement supposés être liés à la personne une première expérience. Cela ne signifie pas, cependant, que le problème de savoir comment définir la conscience est précisément considéré comme résolu. En fin de compte, il sera (au moins) aussi difficile de définir un état mental en termes rigoureux qu'il est de définir un état matériel.

3. Niveaux neurophysiologiques de la description

3.1 Assemblées de neurones

Un système de santé mentale peuvent être différents dans de nombreux conscients, intentionnels des états mentaux. Dans un espace hypothétique état, une séquence de ces états forme une trajectoire qui représente ce qui est souvent appelé le courant de conscience. Depuis différents sous-ensembles de l'espace d'état sont généralement associés à différentes propriétés de stabilité, un état mental peut être considérée comme étant plus ou moins stable, selon sa position dans l'espace d'état. états stables se caractérisent par un temps de séjour plus longue que celle des états métastables ou instables. Si un état mental est stable par rapport aux perturbations, il «active» une représentation mentale codant un contenu qui est perçue consciemment.

Déménagement de ce psychologiques, cognitifs ou, description purement à son homologue neurophysiologiques nous amène à la question: Quel est le corrélat neuronal d'une représentation mentale? Selon les comptes standard (cf. Noë & Thompson (2004) pour la discussion récente), des représentations mentales sont en corrélation avec l'activité des assemblées de neurones, c'est à dire, des ensembles de plusieurs milliers de neurones couplés. Le corrélat neuronal d'une représentation mentale peut être caractérisé par le fait que les connectivités, ou des couplages entre ces neurones forment un ensemble limité par rapport à son environnement, à laquelle connectivités sont plus faibles que dans l'ensemble. Le corrélat neuronal d'une représentation mentale est activé si les neurones formant l'ensemble de fonctionner plus activement, par exemple, produire des taux de combustion plus élevés, que dans leur mode par défaut.

Afin d'assurer un fonctionnement stable d'un ensemble de neurones activés, il doit y avoir un équilibre subtil entre excitateurs et inhibiteurs connexions entre les neurones (cf. Figure 1). Si la fonction de transfert de neurones individuels est strictement monotone, c'est à dire, ce qui augmente d'entrée conduit à augmenter la production, les assemblées sont difficiles à stabiliser. Pour cette raison, les résultats récents établissant un monotone fonction de transfert non-avec une sortie maximale en entrée intermédiaires sont d'une grande importance pour la modélisation des ensembles neuronaux Kuhn et al. 2004). Par exemple, des modèles de réseaux utilisant des treillages de cartes couplé avec un maximum quadratique (Kaneko et Tsuda 2000) sont des exemples paradigmatiques de tels comportements. Ces et d'autres modèles familiers des assemblées de neurones (pour un aperçu, voir Anderson & Rosenfeld 1988) sont pour la plupart formulés de manière non -défini invoquant des éléments bien de la théorie quantique. Une exception explicite est l'approche par Umezawa, Vitiello et d'autres (voir Section 4.3).

3.2 Neurones et des synapses uniques

Le fait que les assemblées de neurones sont souvent décrits en termes de comportement classique n'exclut pas que des effets quantiques indescriptible classique peut être important si l'on se concentre sur les composants individuels des assemblées, c'est-à-neurones isolés ou des interfaces entre eux. Ces interfaces, à travers lequel les signaux entre les neurones se propagent, sont appelées synapses. Il ya chimiques et les synapses électriques, selon qu'ils transmettent un signal électrique ou chimique.

Dans les synapses électriques, le courant généré par le potentiel d'action au neurone pré-synaptique se jette directement dans la cellule postsynaptique, qui est physiquement connecté à la borne présynaptique par un fossé appelé jonction sorte. Dans les synapses chimiques, il existe un clivage entre-et post-synaptiques de cellules pré. Afin de propager un signal, un transmetteur chimique (glutamate) est diffusé à la terminaison présynaptique. Ce processus de libération est appelé exocytose. L'émetteur diffuse à travers la fente synaptique et se lie aux récepteurs à la membrane postsynaptique, ouvrant ainsi un canal ionique (Kandel et al. 2000, partie III; voir la figure 2.). Transmission chimique est plus lent que la transmission électrique.

Un modèle élaboré par Beck et Eccles s'applique mécanique quantique caractéristiques concrètes de décrire en détail le processus d'exocytose. Leur modèle propose que des processus quantiques sont pertinentes pour l'exocytose et d'ailleurs, sont étroitement liés à des états de conscience. Ce point sera discuté plus en détail dans la Section 4.4.

À ce stade, une autre approche développée par Flohr (2000) doit être mentionné, pour lequel les synapses chimiques avec un type spécifique de récepteurs, dits récepteurs NMDA,[5] sont d'une importance capitale. En bref, Flohr observe que la plasticité spécifiques des récepteurs NMDA est une condition nécessaire pour la formation d'assemblées de neurones étendu stable corrélé à (d'ordre supérieur) des représentations mentales qu'il identifie avec les états de conscience. En outre, il indique un certain nombre de mécanismes causée par anesthésie agents, qui bloquent les récepteurs NMDA et par conséquent entraîner une perte de conscience. L'approche de Flohr est physicaliste et réductionniste, mais elle est totalement indépendante de toutes les idées quantiques spécifiques.

3.3 Microtubuli

Le plus bas niveau neurophysiologique, au cours de laquelle les phénomènes quantiques ont été proposé comme corrélat de la conscience, est le niveau auquel l'intérieur des neurones est considéré comme unique: leur cytosquelette. Il se compose de réseaux de protéines essentiellement constitué de deux types de structures, neurofilaments et microtubules (Fig. 3, à gauche), qui sont essentiels pour les processus de transport différents dans les neurones (ainsi que d'autres cellules). Microtubules sont des polymères à long habituellement construits de 13 α-tubuline longitudinale et dimères β disposés en un réseau tubulaire avec un diamètre extérieur d'environ 25 nm (Fig. 3, à droite). Pour plus de détails, voir Kandel et al. (2000), chap. II.4.

Les tubulines dans microtubules sont le substrat qui, dans la proposition Hameroff, est utilisé pour incorporer cadre théorique de Penrose neurophysiologique. Comme on le verra plus en détail dans la Section 4.5, les Etats tubuline sont supposés dépendre d'événements quantiques, de sorte que la cohérence quantique entre les tubulines différents est possible. En outre, une thèse cruciale dans le scénario de Penrose et Hameroff est que le (la gravitation induite) effondrement de ces Etats tubuline cohérente correspond à des actes élémentaires de la conscience.

4. Exemples choisis

4.1 Les façon d'utiliser la mécanique quantique

Dans la suite, (certaines) des mieux connues et en partie mis au point des approches qui utilisent les concepts de la théorie quantique des enquêtes sur la nature de la conscience seront présentés et discutés. A cet effet, les distinctions philosophiques A / B (Section 2) et les distinctions neurophysiologiques abordés dans la  Section 3 sera utilisé comme directives pour classer les approches quantique respectives d'une manière systématique. Toutefois, certaines qualifications préliminaires sujet des différentes façons d'utiliser la théorie quantique sont dans l'ordre.

Il ya un certain nombre de comptes de discuter la théorie quantique par rapport à la conscience qui adoptent des idées de base de la théorie quantique dans un sens purement métaphorique manière. théoriques termes comme l'intrication quantique, la superposition, l'effondrement, la complémentarité, et d'autres sont utilisés sans référence spécifique à la façon dont ils sont définis précisément et comment elles sont applicables à des situations spécifiques. Par exemple, les actes conscients sont simplement postulé pour être interprétables en quelque sorte analogue à l'acte physique de la mesure, ou des corrélations dans les systèmes psychologiques ne sont que postulé pour être interprétables en quelque sorte analogue à l'enchevêtrement physique. Ces comptes peuvent fournir la science-fiction fascinante, et ils peuvent même être important d'inspirer les noyaux d'idées pour être travaillé en détail. Mais à moins que ces travaux détaillés conduit au-delà des métaphores et d'analogies vagues, ils ne représentent pas encore le progrès scientifique. Approches de tomber dans cette catégorie ne sera pas discutée dans cette contribution.

Une deuxième catégorie comprend des approches qui utilisent le statu quo de la journée la théorie quantique à ce jour pour décrire neurophysiologiques et / ou neuropsychologiques processus. Parmi ces approches, l'une avec la plus longue histoire a été lancé par von Neumann dans les années 1930, reprise plus tard par Wigner, et actuellement défendue par Stapp. Il peut être caractérisé comme à peu près la proposition d'examiner intentionnelle des actes conscients comme intrinsèquement corrélée avec des réductions état physique. Une autre idée assez tôt datant Ricciardi et Umezawa dans les années 1960 pour traiter les états mentaux, en particulier les états de mémoire, en termes d'états à vide des champs quantiques. Un promoteur de premier plan de cette approche est actuellement Vitiello. Enfin, il ya l'idée suggérée par Beck et Eccles dans les années 1990, selon laquelle la mécanique quantique est pertinent pour la description de l'exocytose à la fente synaptique.

La troisième catégorie se réfère à l'évolution de généralisations ou de la journée la théorie quantique à ce jour. Un candidat évident à cet égard est la proposition de Penrose de relier élémentaires actes conscients de la gravitation-réductions induites des états quantiques. En fin de compte, cela nécessite le cadre d'une future théorie de la gravitation quantique qui est loin d'avoir été mis au point. Avec Penrose, Hameroff a fait valoir que microtubules pourrait être le bon endroit pour chercher des réductions de ces Etats. Une autre série d'approches fondées sur des généralisations de la théorie quantique quantique au-delà de la physique appropriée. De cette façon, formellement généralisée des concepts tels que la complémentarité et l'intrication peut être appliquée à des phénomènes dans les deux domaines et de matériel mentale. En particulier, les relations entre les deux peut être conçue en termes de double aspect d'un sous-jacente "réalité". Cette conception, en s'appuyant sur les philosophies de Spinoza et Leibniz, a été jugé attractif par les scientifiques du 20ème siècle comme Bohr, Pauli, Bohm, Primas, d'Espagnat, et d'autres. Certains des scénarios proposés seront esquissées.

4.2 Stapp : Réduction des états quantique et actes conscients

L'acte ou le processus de mesure est un aspect crucial dans le cadre de la théorie quantique, qui a été l'objet de controverses depuis plus de sept décennies. Dans sa monographie sur les fondements mathématiques de la mécanique quantique, von Neumann (1955, chap. V.1) a présenté, dans un ad hoc manière, la projection postuler comme un outil mathématique pour décrire la mesure en termes d'un discontinue, non-causal, et irréversible acte instantané donnée par (1) la transition d'un état quantique d'un état propre bj de l'observable mesurée B (avec une certaine probabilité). Cette transition est souvent appelée la chute ou la réduction de la fonction d'onde, par opposition à (2) le continu, unitaire (réversible) évolution d'un système selon l'équation de Schrödinger.

Dans le chapitre VI, von Neumann (1955) a examiné la distinction conceptuelle entre l'observation et de système observé. Dans ce contexte, il a demandé (1) et (2) à la situation générale d'un système objet mesuré (I), un instrument de mesure (II), et (le cerveau) d'un observateur humain (III). Sa conclusion a été qu'il ne fait aucune différence pour le résultat de mesures sur (i) si la frontière entre le système d'observation et observées est posé entre I et (II & III) ou entre (I & II) et III. En conséquence, il n'est pas essentiel de savoir si un détecteur ou le cerveau humain est en fin de compte dénommé «observateur». [6]

Par contraste avec assez prudente attitude Neumann von, London et Bauer (1939) va beaucoup plus loin et a proposé qu'il s'agit bien de l'homme la conscience qui complète la mesure quantique (voir Jammer (1974, sect. 11.3 ou Shimony (1963) pour un compte rendu détaillé). De cette façon, ils ont attribué un rôle crucial à la conscience dans la compréhension de la mesure quantique - véritable position. radicale Dans les années 1960, Wigner (1967) suite à cette proposition, [7] son désormais par exemple des fameux «Wigner ami" de. frappe en Afin de décrire la mesure comme un véritable processus dynamique de production des faits irréversibles, Wigner a appelé à une modification non linéaire de (2) pour remplacer Neumann von projection (1). [8]

Depuis les années 1980, Stapp a développé son propre point de vue sur le fond de von Neumann et Wigner. En particulier, il essaie de comprendre les caractéristiques spécifiques de la conscience par rapport à la théorie quantique. Inspiré par von Neumann, Stapp utilise la liberté de placer l'interface entre système d'observation et observé et le situe dans le cerveau de l'observateur. Il ne suggère pas de modifications à la théorie quantique des jours-présent, mais ajoute grandes extensions d'interprétation, en particulier par rapport à un cadre détaillé ontologique.

Dans ses premiers travaux, Stapp (1993) commence par la distinction de Heisenberg entre le potentiel et le réel (Heisenberg 1958), la mise en œuvre une étape décisive au-delà de l'interprétation de Copenhague de fonctionnement de la mécanique quantique. la notion de Heisenberg de la réelle est liée à un événement mesuré dans le sens de l'interprétation de Copenhague. Toutefois, la notion de Heisenberg du potentiel, d'une tendance, se rapporte à la situation avant la mesure, qui exprime l'idée d'une réalité indépendante de la mesure. [9]

Immédiatement après son actualisation, chaque événement est titulaire de la tendance à l'actualisation imminente d'un autre, à la suite d'événements réels. Par conséquent, les événements sont par définition ambiguë. En ce qui concerne leur aspect actualisé, indispensable de passer Stapp est «d'attacher à chaque Heisenberg événement lui-même un aspect expérientiel. Ce dernier est appelé le sens de cet événement, et il peut être considéré comme l'aspect de l'événement lui-même qui lui donne son statut comme une réalité intrinsèque »(Stapp, 1993, p. 149).

En ce qui concerne leur aspect tendance, il est tentant de comprendre les événements en termes scheme (B) of Sec. 2. Ceci est lié à l'ontologie de Whitehead, dans lequel mentale et physique des pôles dits «d'occasions réelles» sont considérés comme des aspects psychologiques et physiques de la réalité. Les antécédents potentiels des occasions réelles sont psycho-physique neutre et se référer au mode d'existence aa au cours de laquelle l'esprit et la matière sont attenants. Cela se traduit, par exemple, par la notion Stapp d'une «ontologie hybride» avec «à la fois de type et de la matière-comme qualités idée» et «deux modes complémentaires de l'évolution» (Stapp 1999, 159). Similitudes avec une approche double aspect (B) (cf. section 4.6) peut être clairement reconnu.

Dans une récente interview (Stapp 2006), Stapp spécifie certaines caractéristiques ontologiques de son approche à l'égard de processus de pensée de Whitehead, où occasions réelles plutôt que de la matière ou l'esprit sont des éléments fondamentaux de la réalité. Ils sont conçus comme reposant sur un processuelle plutôt que d'une ontologie substantielle (see the entry on process philosophy). Stapp relate la nature fondamentalement processuelle des occasions réelles à la fois l'acte physique de la réduction de l'État et la corrélation intentionnelle acte psychologique.

Un autre aspect important de son approche est la possibilité que «intentions conscientes de l'être humain peut influencer les activités de son cerveau" (Stapp 1999, 153). Différente de la notion trompeuse éventuellement d'une interaction directe, ce qui suggère une interprétation en termes de régime (A) de la section. 2, il a récemment décrit cette fonction de façon plus subtile manière beaucoup. L'exigence que le matériel et les résultats mentale d'une occasion réelle doit correspondre, à savoir être corrélées, agit comme une contrainte sur la façon dont ces résultats sont formés au sein de l'occasion réelle (cf. Stapp 2006). La notion d'interaction est donc remplacée par la notion d'un ensemble de contraintes par la matière corrélations esprit.

À un niveau auquel conscience des états mentaux et états cérébraux matériels se distinguent, chaque expérience consciente, selon Stapp (1999, p. 153), a pour contrepartie une réduction physiques état quantique d'actualiser "le modèle d'activité qui est parfois appelé le neural corrélation de cette expérience consciente ". Plus précisément, ce modèle d'activité peut coder une intention et, par conséquent, représenter un "modèle d'action". Une décision délibérée d'une action, précédant l'action elle-même, est alors la clé pour quelque chose comme le libre arbitre dans cette image.

Quant à l'aspect quantique d'un modèle d'action, Stapp fait valoir que l'effort mental, une attention soit consacrée à ces actes intentionnels peuvent prolonger la durée de vie des assemblées de neurones qui représentent des modèles pour une action due à des effets quantiques de type Zeno. En ce qui concerne la mise en œuvre neurophysiologiques de cette idée, intentionnelle états mentaux sont supposés correspondre à des réductions d'états de superposition des assemblées de neurones. Les autres commentaires concernant les concepts d'attention et d'intention par rapport à «l'idée d'un flux de James holistique de la conscience (James 1950) est donnée dans Stapp (1999).

Pour progresser, il sera obligatoire d'élaborer un cadre formel cohérent pour cette approche et d'élaborer sur les détails concrets. Par exemple, il n'est pas encore travaillé précisément comment superpositions quantiques et leurs effondrements sont censés se produire dans les corrélats neuraux des événements consciente. Certaines indications sont décrites dans un article récent de Schwartz et al. (2005). Grâce à ces desiderata pour les travaux futurs, la conception d'ensemble est conservatrice dans la mesure où le formalisme physique reste inchangé. Cependant, il contient un cadre conceptuel changement radical dans la mesure où la mesure quantique est entendu d'associer un acte conscient en plus à un processus physique.

4.3 De Umezawa à Vitiello : Théorie quantique des champs et Etats Esprit/Matières

Dans les années 1960, Ricciardi et Umezawa (1967) a suggéré d'utiliser le formalisme de la théorie quantique des champs pour décrire les états du cerveau, avec un accent particulier sur la mémoire. de base est l'idée de concevoir de la mémoire dans les Etats termes d'états de nombreux systèmes de particules, comme-inéquivalentes des représentations sous vide d'états quantiques. Les champs[10] Cette proposition a fait l'plusieurs améliorations (par exemple, Stuart et al. 1978, 1979; Jibu et 1995 Yasue). D'importants progrès ont récemment été accomplis en incluant les effets de la dissipation, le chaos, et le bruit quantique (Vitiello, 1995; Pessa et Vitiello, 2003). Pour lire les comptes non technique de l'approche dans sa forme actuelle, voir Vitiello (2001, 2002).

Théorie quantique des champs (see the entry on quantum field theory) on obtient une infinité de nombreuses représentations des relations de commutation, qui ne sont pas équivalentes à la représentation de Schrödinger de la mécanique quantique standard. Ces représentations inéquivalentes peuvent être générés par brisure spontanée de symétrie (see the entry on symmetry and symmetry breaking),survenant lorsque l'état du sol (ou l'état de vide) d'un système n'est pas invariant sous le groupe complet des transformations fournir les lois de conservation pour la système. Si la symétrie tombe en panne, les modes collectifs sont générés (soi-disant Goldstone boson de Nambu-modes), qui se propagent sur le système et d'introduire de gamme corrélations à longue en elle.

Ces corrélations sont responsables de l'apparition de modèles commandés. Contrairement aux systèmes thermiques, un grand nombre de bosons peuvent être condensées dans un état ordonné dans une écurie de façon très. Grosso modo, cela constitue un champ théorique quantique dérivation des états ordonnés dans le corps de nombreux systèmes décrits en termes de physique statistique. Dans la proposition de Umezawa ces états ordonnés dynamiquement représenter une activité cohérente dans les assemblées de neurones.

L' activation d'une assemblée de neurones est nécessaire pour rendre le contenu encodé accessibles consciemment. Cette activation est considéré comme lancé par des stimuli externes. A moins que le montage est activé, son contenu reste inconscient, la mémoire unaccessed;. Selon Umezawa, neuronale cohérente ensembles corrélés mémoire ces Etats sont considérés comme des états à vide de leur activation conduit à des états excités avec une durée de vie limitée et permet à un souvenir conscient de la teneur en codées dans le vide (au sol) de l'État. La stabilité de ces Etats et le rôle des stimuli externes ont été étudiés en détail par Stuart et al. (1978, 1979).

Une autre étape décisive dans le développement de l'approche qui a été réalisé en prenant la dissipation en compte. La dissipation est possible lorsque l'interaction d'un système avec son environnement est considéré. Vitiello (1995) décrit comment l'interaction avec le système et l'environnement entraîne un doublement des modes collectifs du système dans son environnement. Cela donne un nombre infini de code différemment Etats vide, offrant la possibilité de contenu de la mémoire de nombreux sans surimpression. En outre, la dissipation conduit à la durée de vie finie des états à vide, ce qui représente limité dans le temps plutôt que de mémoire illimitée (Alfinito et Vitiello 2000; Alfinito et al. 2001). Enfin, la dissipation génère une flèche véritable de temps pour le système, et son interaction avec l'environnement induit un emmêlement. Dans une contribution récente, Pessa et Vitiello (2003) ont abordé d'autres effets du chaos et du bruit quantique.

Il convient de noter que la plupart des présentations de cette approche ne pas toujours de distinguer entre les états mentaux et états de la matière. Ceci suggère réductibilité de l'activité mentale à l'activité cérébrale, dans le scénario scenario (A) of Sec. 2,comme une hypothèse sous-jacente. En ce sens, la proposition de Umezawa adresses le cerveau comme un système de particules beaucoup comme un ensemble, où les «particules» sont plus ou moins les neurones. Dans la langue de la section 3.1, il s'agit au niveau des assemblées de neurones, qui a l'avantage que ce qui est le niveau directement en corrélation avec l'activité mentale. Un autre mérite de la théorie quantique des champs approche est qu'elle permet d'éviter les restrictions de la mécanique quantique standard dans un bruit de façon formelle. À ces égards, l'approche semble être tout à fait convaincante.

Sur le plan conceptuel, cependant, il contient des ambiguïtés exigeant des éclaircissements, par exemple, concernant la confusion continue de matériau et les états mentaux (et leurs propriétés). Si les états mentaux sont les principaux objets de référence, le domaine du traitement montre théorique quantique, dans un subtil et raffiné de manière très, caractéristiques métaphorique. Si la théorie quantique des champs est censé s'appliquer à des états littéralement cerveau matériel, il reste à préciser comment cela est soutenu par les résultats de la neurobiologie contemporaine. Les premières étapes dans cette direction (Freeman et Vitiello 2006) suggèrent, cependant, que le potentiel pertinentes observables tels que neuro-amplitudes du champ électrique ou la concentration des neurotransmetteurs sont purement classique et ne font pas usage des idées qui sous-tendent la théorie quantique.

Un sujet provocateur présenté par Vitiello (2001, sect. 7,7), est la signification de flèches avant et arrière de temps en raison du doublement des modes collectifs. Dans son derniers chapitres, Vitiello (2001) fait valoir que ce doublement entraîne une «copie inversée du temps" du comportement du cerveau qui pourrait être interprété comme son homologue mentale. Dans ses mots, «la conscience semble donc apparaître comme une manifestation de la dynamique dissipative du cerveau» (p. 141). Un tel scénario attribue une importance comparable et propriétés des matériaux et mentale est évidemment non-réductrice.

4.4 Beck et Eccles: Mécanique quantique à la fente synaptique

Probablement le concret et détaillé de la proposition la plus comment la mécanique quantique peut jouer un rôle dans les processus du cerveau est due à Beck et Eccles (1992), puis affinée par Beck (2001). Elle se réfère à des mécanismes particuliers de transfert d'information à la fente synaptique. Cependant, les façons dont ces processus quantique pourrait être pertinente pour l'activité mentale, et dans lequel leurs interactions avec les états mentaux sont conçus, ne sont pas élucidés à ce jour.

Comme présenté dans la Section 3.2,le flux d'informations entre les neurones au niveau des synapses chimiques est initiée par la libération des émetteurs dans la terminaison présynaptique. Ce processus est appelé exocytose, et il est déclenché par un influx nerveux qui arrivent avec une certaine probabilité de petite taille. Afin de décrire le mécanisme de déclenchement d'une manière statistique, la thermodynamique ou la mécanique quantique ne peut être invoquée. Un regard sur l'énergie correspondant egimes montre (Beck et Eccles, 1992) qui se distinguent des processus quantiques de procédés thermiques pour les énergies supérieures à 10-2 eV (à température ambiante). En supposant une échelle de longueur typique de microsites biologiques de l'ordre de quelques nanomètres, une masse effective en dessous de 10 masses d'électrons est suffisante pour assurer que des processus quantiques l'emportent sur les procédés thermiques.

La limite supérieure de l'échelle de temps de ces processus dans le régime quantique est de l'ordre de 10-12 sec. Ce chiffre est nettement plus courte que l'échelle de temps des processus cellulaires, ce qui est de 10-9 sec et plus. La différence sensible entre les deux échelles de temps, il est possible de traiter les processus correspondants que découplé d'un autre.

Le mécanisme de déclenchement détaillé proposé par Beck et Eccles (1992) est basé sur le concept quantique des quasi-particules, ce qui reflète l'aspect des particules d'un mode collectif. Sans entrer dans les détails de l'image, le mécanisme de déclenchement proposée se réfère aux processus de tunnel à deux états quasi-particules, ce qui entraîne l'effondrement de l'État. Il fournit une probabilité de l'exocytose dans la gamme entre 0 et 0,7, en accord avec les observations empiriques. L'utilisation d'un cadre théorique développé plus tôt (Marcus 1956; Jortner 1976), la gâchette quantique peut être concrètement compris en termes de transfert d'électrons entre des biomolécules.

Comme indiqué plus haut, la proposition présentée ce jour est le béton de façon empirique et théorique détaillée approche la plus à traiter les processus du cerveau à partir d'une théorie quantique point de vue. Toutefois, la question reste de savoir comment la gâchette quantique pour l'exocytose peut être pertinente pour consciente des états mentaux. Il ya deux aspects à cette question.

Le premier se réfère à «l'intention d'utiliser Eccles processus quantiques dans le cerveau comme un point d'entrée pour la causalité mentale. L'idée, comme indiqué dans la Section 1,est que le caractère fondamentalement déterministe de la personne s'effondre état quantique offre de la place de l'influence des pouvoirs mentaux sur les états du cerveau. Dans le tableau actuel, ce n'est conçu de telle manière que «l'intention mentale (volonté) devient effective par neuronale momentanément augmenter la probabilité de l'exocytose"(Beck et Eccles 1992, 11360). D'autres arguments de cette hypothèse n'est pas donné.

Le deuxième aspect concerne le problème que les processus au seul niveau des synapses ne peut pas être tout simplement liée à l'activité mentale, dont les corrélats neuraux sont des ensembles cohérents de neurones. la plus plausible, prima facie, non corrélées processus aléatoires au niveau des synapses individuelles se traduirait par un réseau stochastique de neurones (Hepp 1999). Bien que Beck (2001) a indiqué possibilités (comme la résonance stochastique quantique) pour la réalisation de modèles classés au niveau des assemblées de fondamentalement aléatoire processus synaptiques, cela reste un problème non résolu.

À l'exception de «l'idée de la causalité mentale Eccles, l'approche par Beck et Eccles se concentre essentiellement sur les états du cerveau et de la dynamique du cerveau. Dans son récent compte plus, Beck (2001, 109 F) prévoit explicitement que "la science ne peut pas, par sa nature même, présente une réponse à ...] questions [liées à l'esprit". En ce sens, une approche strictement biophysique peut ouvrir la porte à la spéculation sur-contrôlés question des relations esprit, mais plus ne peut être atteint.

4.5 Penrose et Hameroff :Gravité quantique et Microtubuli

Dans le scénario élaboré par Penrose et neurophysiologique augmentée par Hameroff, la théorie quantique est revendiquée pour être efficace pour la conscience, mais cela se produit dans une manière très sophistiquée. Il est soutenu que les actes élémentaires de la conscience sont non-algorithmique, c'est à dire, non-calculable, et ils sont neurophysiologique réalisé que la gravitation-réductions induites des états de superposition cohérente en microtubules.

Contrairement aux approches étudiées jusqu'ici, qui sont essentiellement basés sur (caractéristiques différentes de) statu quo théorie quantique, la partie physique du scénario, proposé par Penrose, se réfère à l'évolution future de la théorie quantique à une bonne compréhension du processus physique quantique sous-jacent réduction à l'état. L'image est grandiose qu'un soufflé théorie complète de la gravitation quantique est nécessaire pour finalement comprendre la mesure quantique (see the entry on quantum gravity).

Il s'agit d'une grande portée hypothèse loin, et Penrose n'offre pas une solution concrète à ce problème. Cependant, il donne un certain nombre d'arguments de plausibilité qui précisent ses propres motivations et ont inspiré d'autres en fait de prendre ses idées au sérieux. La justification Penrose pour invoquer la réduction de l'État n'est pas que le caractère aléatoire correspondant offre la place pour la causalité mentale pour devenir efficace (même si cela n'est pas exclu). Son point de départ conceptuel, à la longueur développée dans deux livres (Penrose 1989, 1994), est que les actes conscients élémentaires doivent être non-algorithmique. Formulé autrement, l'émergence d'un acte conscient est un processus qui ne peut pas être décrit algorithmiquement, ne peuvent donc pas être calculé. Son expérience dans ce domaine a beaucoup à voir avec la nature de la créativité, perspicacité mathématique, l'incomplétude théorème de Gödel, et l'idée d'une réalité platonicienne au-delà de l'esprit et la matière.

Contrairement à l'évolution du temps unitaire de processus quantiques à la (2), Penrose suggère que la formulation de la réduction valables état quantique remplacement (1) doit fidèlement décrire un processus physique objective qu'il appelle la réduction de l'objectif. Depuis le jour de la théorie quantique à ce jour ne contient pas une telle image, il soutient que les effets non couvertes actuellement par la théorie quantique devrait jouer un rôle dans la réduction de l'État. Les candidats idéaux sont pour lui des effets gravitationnels depuis la gravitation est la seule interaction fondamentale qui n'est pas intégrée à la théorie quantique à ce jour. Plutôt que de modifier les éléments de la théorie de la gravitation (par exemple, la relativité générale) pour atteindre une telle intégration, Penrose examine l'inverse: que de nouvelles caractéristiques doivent être intégrés dans la théorie quantique à cet effet. De cette façon, il arrive à la proposition de réduction induite objectif de l'État-gravitation.

Pourquoi une telle version de réduction à l'état non-calculable? Au départ on pourrait penser à une version objectif de réduction de l'État en termes d'un processus stochastique, comme la plupart des propositions actuelles de ces mécanismes bien faire (see the entry on collapse theories). Ce serait certainement déterministe, mais probabiliste et processus stochastiques peuvent être en standard mis en œuvre sur un ordinateur, d'où ils sont certainement calculable. Penrose (1994, Secs 7,8 et 7,10) esquisse quelques idées concernant véritablement non calculable, non seulement au hasard, les caractéristiques de la gravité quantique. Pour les candidats à devenir viables pour expliquer la non-calculabilité de la gravitation induite par la réduction de l'État, un long chemin doit encore être allé.

En ce qui concerne la mise en œuvre neurophysiologiques de la proposition de Penrose, sa collaboration avec Hameroff a été crucial. Grâce à son expérience comme un anesthésiste, Hameroff suggéré d'envisager microtubules comme une option pour le cas où des réductions d'états quantiques peuvent avoir lieu de manière efficace, voir, par exemple, Hameroff et Penrose (1996). Les états quantiques respectives sont supposés être des superpositions cohérentes de Etats tubuline, en fin de compte s'étendant sur de nombreux neurones. Leur gravitation induite par l'effondrement simultané est interprété comme un acte individuel élémentaires de la conscience. Le mécanisme proposé par superpositions qui sont mis en place comprend un certain nombre de détails impliqués qui restent à être confirmées ou réfutées.

L'idée de se concentrer sur microtubules est en partie motivée par l'argument que les emplacements spéciaux sont nécessaires pour s'assurer que les états quantiques peuvent vivre assez longtemps pour devenir réduite par l'influence gravitationnelle plutôt que par des interactions avec l'environnement chaud et humide dans le cerveau. remarques spéculatives sur la façon dont les aspects non-calculable de la nouvelle physique attendue mentionnée ci-dessus pourraient être importantes dans ce scénario [11]sont donnés dans Penrose (1994, Sec. 7.7).

Critiques influents de la possibilité que les états quantiques peuvent en effet survivre assez longtemps dans l'environnement thermique du cerveau a été soulevée par Tegmark (2000). Il estime que le temps de décohérence de superpositions tubuline en raison des interactions dans le cerveau pour être inférieure à 10-12 sec. Par rapport à des échelles de temps typiques des processus de microtubules de l'ordre de quelques millisecondes et plus, il conclut que la durée de vie des superpositions tubuline est beaucoup trop courte pour être significative pour les processus neurophysiologiques dans les microtubules. Dans une réponse à ces critiques, Hagan et al. (2002) ont montré qu'une version révisée du modèle de Tegmark offre des temps de décohérence jusqu'à 10 à 100 μ sec, et on a fait valoir que cela peut être prolongée jusqu'à l'pertinents gamme neurophysiologique de 10 à 100 ms selon les hypothèses du scénario notamment par Penrose et Hameroff.

Toutefois, la décohérence est juste un petit morceau dans le débat sur le tableau d'ensemble proposée par Penrose et Hameroff. Du point de vue philosophique, leur proposition a reçu occasionnellement de rejet franc-parler, voir, par exemple, Grush et Churchland (1995). En effet, leur approche rassemble plusieurs mystères de haut niveau, parmi lesquels la relation entre l'esprit et la matière même, l'unification ultime de toutes les interactions physiques, l'origine de la vérité mathématique, et la compréhension de la dynamique du cerveau à travers les niveaux hiérarchiques. La combinaison de ces questions en profondeur est certainement fascinante, mais elle est aussi ambitieuse que c'est provocateur.

En gros, le scénario par Penrose et Hameroff représente une approche très spéculative avec des problèmes conceptuels et sans plausible des idées concrètes pour une confirmation empirique. D'autre part, il est utile de se rappeler de Bohr bonmot que la question ne peut pas être de savoir si une théorie est trop fou, mais si elle est assez fou.

4.6 Esprit et Matière comme aspect dual

Aspect des approches double examiner et matériel domaines mentale de la réalité que les aspects, ou les manifestations, d'une réalité sous-jacente dans laquelle l'esprit et la matière sont attenants. Dans un tel cadre, la distinction entre l'esprit et la matière des résultats de l'application d'un outil de base pour la réalisation de l'accès épistémique, à savoir, rassembler des connaissances sur, les deux domaines séparés et la réalité sous-jacente.[12] Par conséquent, l'état du sous-jacent , neutre domaine psycho-physique est considérée comme relative ontique de la question-distinction esprit.

Comme mentionné dans la Section 2, aspect dual approches ont une longue histoire. En ce qui concerne théoriquement inspiré variations quantique sur ce thème, les versions intéressantes ont été proposées par Pauli et Jung (Jung et Pauli 1955; Meier 2001; Atmanspacher et Primas 1996, 2006) et par Bohm et Hiley (Bohm, 1990; Bohm et Hiley 1993; Hiley 2001).

Dans cette dernière approche, les notions de impliquer et expliquer pour refléter la distinction entre les domaines et épistémique ontique. Au niveau de l'ordre implicite, le terme d'information active exprime que ce niveau est capable de "informer" le épistémiquement distingués, les domaines d'expliquer l'esprit et la matière. À ce stade, il convient de souligner que la notion habituelle de l'information est clairement un terme épistémique. Néanmoins, il existe un certain nombre de démarches à double-aspect répondre quelque chose comme informations à l'ontique, neutre au niveau psycho-physique.[13] L'utilisation d'un type d'information dans un concept-épistémique de manière non incompatible si la commune (syntaxiques) l'importance de Shannon type d'information est destinée, qui impose une distinction pour construire les cloisons, fournissant des solutions de rechange, dans l'ensemble des événements donnés. La plupart des informations basée sur des approches double-aspect ne précisait pas suffisamment leur notion d'information, de sorte que les malentendus sont presque inévitables.

Bien que la proposition de Bohm et Hiley croquis essentiellement un cadre conceptuel, sans plus de détails, notamment concernant le domaine mental, les suggestions faites par Pauli et Jung offre un peu plus de matière à discuter. Un appel manière intuitive de représenter leur approche, on considère la distinction entre ontique et épistémique domaines de matériel réalité grâce à la théorie quantique en parallèle avec la distinction entre épistémique et ontique mentale domaines.

Sur le plan physique, l'épistémique / distinction ontologique se réfère à la distinction entre un «réalisme local» des faits empiriques obtenues à partir des instruments de mesure classique et d'un «réalisme holistique" des systèmes intriqués (Atmanspacher et Primas 2003). Essentiellement, ces domaines sont reliés par le procédé de mesure, à ce jour conçu comme indépendant d'observateurs conscients. L'image correspondante sur le côté mental fait référence à une distinction entre le conscient et l'inconscient. [14] Dans Jung profondeur des conceptions psychologiques, ces deux domaines sont reliés par un processus d'émergence de la conscience des états mentaux de l'inconscient, analogue à la mesure physique.

En profondeur la psychologie de Jung, il est crucial que l'inconscient a une collective composante, attenant entre les individus et composé de ce qu'on appelle des archétypes. Ils sont considérés comme constituant le neutre au niveau psychophysique couvrant à la fois l'inconscient collectif et la réalité globale de la théorie quantique. Dans le même temps, ils fonctionnent comme des «facteurs de commande", étant responsable de l'arrangement de leurs manifestations psychiques et physiques dans les domaines épistémiquement distingue de l'esprit et la matière. Plus détaillée illustrations de cette image se trouve dans Jung et Pauli (1955), Meier (2001), et Atmanspacher et Primas (1996, 2006).

Ce régime est clairement liée à scénario  scenario (B) of (Sec. 2,combinant un dualiste épistémiquement avec une approche moniste ontologiquement. Il existe une relation causale (au sens formel plutôt que de causalité efficiente) entre la psycho-physique neutre, le niveau moniste et le distingué mentale et matérielle domaines épistémique. En Pauli et de termes Jung ce genre de lien de causalité est exprimée par l'opération de classement des archétypes de l'inconscient collectif.

A remarkable feature of scenario (B) est la possibilité que le matériel et les manifestations mentales peuvent hériter des corrélations mutuelles en raison du fait qu'ils sont conjointement causés par le neutre au niveau psycho-physique. On pourrait dire que de telles corrélations sont des vestiges reflétant le holisme perdu à ce niveau. En ce sens, ils sont pas le résultat d'un direct interaction causale entre les domaines matériel et mental. Ainsi, ils sont pas appropriés pour une explication de direct causalité mentale dans le sens habituel. Leur existence exigerait une certaine activité inconsciente entraînant des effets de corrélation qui apparaissent comme la causalité mentale. Indépendamment de la théorie quantique, un mouvement lié a été suggéré par Velmans (2002). Mais même sans lien de causalité mentale,  scenario (B) est pertinente pour les corrélations entre le conscient omniprésente états mentaux et états cérébraux.

Dans la proposition de Pauli et Jung, ces corrélations sont appelés synchronistiques (voir aussi Primas 1996), et ont été appliquées aux relations psychosomatiques ainsi (Meier, 1975). Une condition essentielle requise pour les corrélations synchronistiques, c'est qu'ils sont utiles pour ceux qui les éprouvent. Il est tentant d'interpréter l'usage des sens comme une tentative d'introduire l'information sémantique comme une alternative à l'information syntaxique à l'adresse indiquée ci-dessus. Bien que cela nécessite toutes sortes de problèmes concernant une coupe définition claire et l'opérationnalisation, quelque chose comme sens, à la fois explicitement et implicitement, peut-être une information pertinente pour la monnaie-matière des relations esprit (Atmanspacher 1997).

Très récemment, Prima (2003) a proposé une double approche aspect-là où la distinction des domaines et du matériel mentale provient de la distinction entre deux modes différents de temps: tendu (mentale) de temps, y compris Maintenantude, d'une part et tenseless (physique ) du temps, considéré comme un paramètre externe, de l'autre (voir les entrées sur le temps et être et le devenir de la physique moderne). Ces deux concepts de temps apparaissent en raison d'une brisure de symétrie d'un niveau hors du temps de la réalité psycho-physique qui est neutre. [15] et le moment présent directedness du temps leur origine dans le domaine mental, dont le temps est tendu quantique en corrélation avec le paramètre de temps de la physique par l'intermédiaire du temps d'enchevêtrement. Il faut avouer que c'est encore un régime provisoire, sans indications concrètes sur la façon de confirmer ou de rejeter de façon empirique. Néanmoins, il est souligné ici, car, pour la première fois, il offre une cohérence et conceptuellement double aspect quantique cadre élaboré formellement des aspects fondamentaux de la question-problème de l'esprit.

Comme indiqué précédemment, les approches par Stapp (Section 4.2) and Vitiello (Section 4.3) contiennent des éléments d'aspect-pensée duale, ainsi, bien que ce ne sont pas bien soulignée par les auteurs. Le double-aspect quantique approches examinées dans la présente section ont tendance à se concentrer sur la question de l'intrication de plus que sur la réduction de l'État. L'objectif principal ici est de comprendre les corrélations entre les domaines matériel et mental plutôt que les interactions directes entre eux. À cet égard, il est utile de se référer à une tentative de généraliser la base axiomatique de la théorie quantique standard de telle manière que le concept d'intrication est applicable même au-delà des exemples physiques (Atmanspacher et al. 2002).

Un problème crucial en finale du double-aspect approches en général se réfère au problème de la panpsychisme (voir la revue récente de Skrbina 2003, et l'entrée sur panpsychisme). Dans la limite d'un universel brisure de symétrie au niveau neutre psycho-physique, chaque système a à la fois un mental et un aspect matériel. Dans une telle situation, il est important de comprendre «la mentalité» beaucoup plus générale que la «conscience». ou proto-mentale des actes inconscients, par opposition à la conscience des actes mentaux sont des notions parfois utilisé pour souligner cette différence. Le cas particulier de la conscience humaine dans le domaine de l'esprit dans son ensemble pourrait être considérée comme spéciale que son corrélat matériel, le cerveau, dans le domaine matériel dans son ensemble.

5. Conclusions

La motivation historique pour explorer la théorie quantique pour essayer de comprendre la conscience provenant de la réalisation de ce type d'événements quantiques de l'effondrement d'introduire un élément de hasard, qui est primaire (ontique) plutôt que de simplement due à l'ignorance ou des informations manquantes (épistémique). Des approches telles que celles de Wigner, de Stapp, et de Beck et Eccles insister sur ce (de différentes manières), dans la mesure où le caractère aléatoire des événements quantiques ontique est considéré pour faire place à la causalité mentale, à savoir, la possibilité que consciente des actes mentaux peuvent influencer cerveau comportement. L'approche par Penrose et Hameroff se concentre également sur l'effondrement des États, mais avec un geste significatif de la causalité mentale à la non-calculabilité de (notamment) des actes conscients.

Toute discussion effondrement de l'État ou la réduction d'État se réfère, au moins implicitement, à des états intriqués puisque ce sont les Etats qui sont réduits. En ce sens, l'enchevêtrement est toujours co-traitées lorsque la réduction de l'Etat est discutée. En revanche, certains des-double aspect quantique approches utilisent le thème de l'intrication différemment, et indépendamment de la réduction de l'état en premier lieu. Inspiré par l'enchevêtrement induite par des corrélations non locales de la physique quantique, la matière-esprit intrication est conçue comme l'origine hypothétique de la matière-esprit corrélations. Cela reflète l'image très spéculative d'un fondamentalement holistique, neutre au niveau psycho-physique de la réalité à partir de laquelle une corrélation et de matériel domaines mentale émergent.

Chacun des exemples présentés dans cet aperçu a deux aspects et problématiques prometteuses. L'approche par Beck et Eccles est la plus détaillée et concrète à l'égard de l'application de la mécanique quantique standard pour le processus d'exocytose. Toutefois, il ne résout pas le problème de savoir comment l'activité des synapses unique entre la dynamique des assemblées de neurones, et il laisse la causalité mentale des processus quantiques comme une simple allégation. L'approche Stapp suggère une expansion ontologique base radicalement à la fois pour le domaine mental et l'état-quo théorie quantique comme une théorie de la matière sans modifier fondamentalement le formalisme de la théorie quantique. Bien qu'elle soit liée à la source d'inspiration philosophique et une certaine expérience psychologique, il manque encore une confirmation empirique. La proposition de Penrose et Hameroff dépasse le domaine de la journée la théorie quantique, présente de loin et est l'exemple le plus spéculatives parmi ceux qui sont développés. Il n'est pas facile de voir comment l'image dans son ensemble peut être formellement élaboré et mis à l'épreuve empirique.

The approach initiated by Umezawa is embedded in the framework of quantum field theory, more broadly applicable and formally more sophisticated than standard quantum mechanics. It refers directly to the activity of neuronal assemblies as the neural correlates of mental representations. A clear conceptual distinction between brain states and mental states is most often missing, although the approach is not intended to be reductionistic. Vitiello's more recent accounts offer some clarifying hints in that direction, which point to an understanding in terms of a dual-aspect approach. Other such approaches, like those of Pauli and Jung and of Bohm and Hiley, are conceptually more transparent in this respect. On the other hand, they are essentially unsatisfactory with regard to a sound formal basis and concrete empirical scenarios. A novel dual-aspect quantum proposal by Primas, based on the distinction between tensed mental time and tenseless physical time, marks a significant step forward, particularly as concerns a consistent formal framework.

Bibliographie

• Alfinito, E., and Vitiello, G. (2000). “Formation and life-time of memory domains in the dissipative quantum model of brain”.International Journal of Modern Physics B 14, 853-868.
• Alfinito, E., Viglione, R.G., and Vitiello, G. (2001). “The decoherence criterion”. Modern Physics Letters B 15, 127-135.
• Anderson, J.A., and Rosenfeld, E., eds (1988). Neurocomputing: Foundations of Research. MIT Press, Cambridge.
• Atmanspacher, H. (1997). “Cartesian cut, Heisenberg cut, and the concept of complexity”. World Futures 49, 333-355.
• Atmanspacher, H. (2003). “Mind and matter as asymptotically disjoint, inequivalent representations with broken time-reversal symmetry”. BioSystems 68, 19-30.
• Atmanspacher, H. and beim Graben, P. (2006). “Contextual emergence of mental states from neurodynamics.” Chaos and Complexity Letters. 2(2), in press. [Preprint available online (PDF)]
• Atmanspacher, H., and Primas, H. (1996). “The hidden side of Wolfgang Pauli”. Journal of Consciousness Studies 3, 112-126. See also H. Atmanspacher, H. Primas, and E. Wertenschlag-Birkhäuser, eds (1995). Der Pauli-Jung-Dialog. Springer, Berlin.
• Atmanspacher, H., and Primas, H. (2003). “Epistemic and ontic quantum realities”. In Time, Quantum and Information, ed. by L. Castell and O. Ischebeck, Springer, Berlin, pp. 301-321.
• Atmanspacher, H., and Primas, H. (2006). “Pauli's ideas on mind and matter in the context of contemporary science”. Journal of Consciousness Studies 13(3), 5-50.
• Atmanspacher, H., Römer, H., and Walach, H. (2002). “Weak quantum theory: Complementarity and entanglement in physics and beyond”. Foundations of Physics 32, 379-406.
• Beck, F., and Eccles, J. (1992). “Quantum aspects of brain activity and the role of consciousness.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 89, 11357-11361.
• Beck, F. (2001). “Quantum brain dynamics and consciousness”. In The Physical Nature of Consciousness, ed. by P. van Loocke, Benjamins, Amsterdam, pp. 83-116.
• Bishop, R.C., and Atmanspacher, H. (2006). “Contextual emergence in the description of properties”. Foundations of Physics36, 1753-1777.
• Bohm, D. (1990). “A new theory of the relationship of mind and matter”. Philosophical Psychology 3, 271-286.
• Bohm, D., and Hiley, B.J. (1993). The Undivided Universe, Routledge, London. See Chap. 15.
• Brukner, C., and Zeilinger, A. (2003). “Information and fundamental elements of the structure of quantum theory”. In Time, Quantum and Information, ed. by L. Castell and O. Ischebeck, Springer, Berlin, pp. 323-355.
• Butterfield, J. (1998). “Quantum curiosities of psychophysics”. In Consciousness and Human Identity, ed. by J. Cornwell, Oxford University Press, Oxford, pp. 122-157.
• Chalmers, D. (1995). “Facing up to the problem of consciousness.”. Journal of Consciousness Studies 2(3). p 200-219.
• Chalmers, D. (1996). The Conscious Mind. Oxford University Press, Oxford.
• Clifton, R., Bub, J., and Halvorson, H. (2003). “Characterizing quantum theory in terms of information-theoretic constraints”.Foundations of Physics 33, 1561-1591.
• d'Espagnat, B. (1999). “Concepts of reality”. In On Quanta, Mind, and Matter, ed. by H. Atmanspacher, U. Müller-Herold, and A. Amann, Kluwer, Dordrecht, pp. 249-270.
• Fechner G. (1861). Über die Seelenfrage. Ein Gang durch die sichtbare Welt, um die unsichtbare zu finden. Amelang, Leipzig. Second edition: Leopold Voss, Hamburg, 1907. Reprinted by Klotz, Eschborn, 1992.
• Feigl H. (1967). The ‘Mental’ and the ‘Physical’. University of Minnesota Press, Minneapolis.
• Flohr, H. (2000). “NMDA receptor-mediated computational processes and phenomenal consciousness”. In Neural Correlates of Consciousness. Empirical and Conceptual Questions, ed. by T. Metzinger, MIT Press, Cambridge, pp. 245-258.
• Franck, G. (2004). “Mental presence and the temporal present”. In Brain and Being, ed. by G.G. Globus, K.H. Pribram, and G. Vitiello, Benjamins, Amsterdam, pp. 47-68.
• Freeman, W.J., and Vitiello, G. (2006). “Nonlinear brain dynamics as macroscopic manifestation of underlying many-body field dynamics”. Physics of Life Reviews 3(2), 93-118.
• Fröhlich, H. (1968). “Long range coherence and energy storage in biological systems”. International Journal of Quantum Chemistry 2, 641-649.
• Fuchs, C.A. (2002). “Quantum mechanics as quantum information (and only a little more)”. In Quantum Theory: Reconsideration of Foundations, ed. by A. Yu. Khrennikov, Växjö University Press, Växjö, pp. 463-543.
• Grush, R., and Churchland, P.S. (1995). “Gaps in Penrose's toilings”. Journal of Consciousness Studies 2(1), 10-29. See also the response by Penrose, R., and Hameroff, S. (1995). Journal of Consciousness Studies 2(2), 98-111.
• Hagan, S., Hameroff, S.R., and Tuszynski, J.A. (2002). “Quantum computation in brain microtubules: decoherence and biological feasibility”. Phys. Rev. E 65, 061901-1 to -11.
• Hameroff, S.R., and Penrose, R. (1996). “Conscious events as orchestrated spacetime selections”. Journal of Consciousness Studies 3(1), 36-53.
• Heisenberg, W. (1958). Physics and Philosophy. Harper and Row, New York.
• Hepp, K. (1999). “Toward the demolition of a computational quantum brain”. In Quantum Future, ed. by P. Blanchard and A. Jadczyk, Springer, Berlin, pp. 92-104.
• Hiley, B.J. (2001). “Non-commutative geometry, the Bohm interpretation and the mind-matter relationship”. In Computing Anticipatory Systems - CASYS 2000, ed. by D. Dubois, Springer, Berlin, pp. 77-88.
• James, W. (1950). The Principles of Psychology, Vol. 1, Dover, New York. Originally published in 1890.
• Jammer, M. (1974). The Philosophy of Quantum Mechanics, Wiley, New York.
• Jibu, M., and Yasue, K. (1995). Quantum Brain Dynamics and Consciousness. Benjamins, Amsterdam.
• Jortner, J. (1976). “Temperature dependent activation energy for electron transfer between biological molecules”. Journal of Chemical Physics 64, 4860-4867.
• Jung, C.G., and Pauli, W. (1955). The Interpretation of Nature and the Psyche. Pantheon, New York. Translated by P. Silz. German original Naturerklärung und Psyche. Rascher, Zürich, 1952.
• Kandel, E.R., Schwartz, J.H., and Jessell, T.M. (2000). Principles of Neural Science. McGraw Hill, New York.
• Kane, R. (1996). The Significance of Free Will. Oxford University Press, Oxford.
• Kaneko, K., and Tsuda, I. (2000). Chaos and Beyond. Springer, Berlin.
• Kim, J. (1998). Mind in a Physical World. MIT Press, Cambridge Ma.
• Kuhn, A., Aertsen, A., and Rotter, S. (2004). “Neuronal integration of synaptic input in the fluctuation-driven regime”. Journal of Neuroscience 24, 2345-2356.
• London, F., and Bauer, E. (1939). La théorie de l'observation en mécanique quantique. Hermann, Paris. English translation: The theory of observation in quantum mechanics. In Quantum Theory and Measurement, ed. by J.A. Wheeler and W.H. Zurek, Princeton University Press, Princeton, 1983, pp. 217-259.
• Marcus, R.A. (1956). “On the theory of oxydation-reduction reactions involving electron transfer”. Journal of Chemical Physics 24, 966-978.
• Margenau, H. (1950). The Nature of Physical Reality. McGraw Hill, New York.
• Meier, C.A. (1975). “Psychosomatik in Jungscher Sicht”. In Experiment und Symbol, ed. by C.A. Meier, Walter, Olten, pp. 138-156.
• Meier, C.A., ed. (2001). Atom and Archetype: The Pauli/Jung Letters 1932-1958. Princeton University Press, Princeton. Translated by D. Roscoe. German original Wolfgang Pauli und C.G. Jung: ein Briefwechsel. Springer, Berlin, 1992.
• Nagel, T. (1974). “What is it like to be a bat?”. The Philosophical Review LXXXIII, 435-450.
• Neumann, J. von (1955). Mathematical Foundations of Quantum Mechanics. Princeton University Press, Princeton. German original Die mathematischenGrundlagen der Quantenmechanik. Springer, Berlin, 1932.
• Noë, A., and Thompson, E. (2004). “Are there neural correlates of consciousness? Journal of Consciousness Studies 11, 3-28”. Commentaries by other authors: pp. 29-86. Response by Noë and Thompson: pp. 87-98.
• Papaseit, C., Pochon, N., and Tabony, J. (2000). “Microtubule self-organization is gravity-dependent”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 97, 8364-8368.
• Pauen, M. (2001). Grundprobleme der Philosophie des Geistes. Fischer, Frankfurt.
• Penrose, R. (1989). The Emperor's New Mind. Oxford University Press, Oxford.
• Penrose, R. (1994). Shadows of the Mind. Oxford University Press, Oxford.
• Pessa, E., and Vitie“llo, G”. (2003). Quantum noise, entanglement and chaos in the quantum field theory of mind/brain states.Mind and Matter 1, 59-79.
• Popper, K.R., and Eccles, J.C. (1977). The Self and Its Brain. Springer, Berlin.
• Pribram, K. (1971). Languages of the Brain, Prentice-Hall, Englewood Cliffs.
• Primas, H. (1996). “Synchronizität und Zufall”. Zeitschrift für Grenzgebiete der Psychologie 38, 61-91.
• Primas, H. (1997). “The representation of facts in physical theories”. In Time, Temporality, Now, ed. by H. Atmanspacher and E. Ruhnau, Springer, Berlin, pp. 243-265
• Primas, H. (2002). “Hidden determinism, probability, and time's arrow”. In Between Chance and Choice, ed. by H. Atmanspacher and R.C. Bishop, Imprint Academic, Exeter, pp. 89-113.
• Primas, H. (2003). “Time-entanglement between mind and matter”. Mind and Matter 1, 81-119.
• Ricciardi, L.M., and Umezawa, H. (1967). “Brain and physics of many-body problems”. Kybernetik 4, 44-48.
• Schwartz, J.M., Stapp, H.P., and Beauregard, M. (2005). “Quantum theory in neuroscience and psychology: a neurophysical model of mind/brain interaction”. Philosophical Transactions of the Royal Society B 360, 1309-1327.
• Shimony, A. (1963). “Role of the observer in quantum theory”. American Journal of Physics 31, 755-773.
• Skrbina, D. (2003). “Panpsychism in Western philosophy”. Journal of Consciousness Studies 10(3), 4-46.
• Smart, J.J.C. (1963). Philosophy and Scientific Realism. Routledge & Kegan Paul, London.
• Spencer Brown, G. (1969). Laws of Form. George Allen and Unwin, London.
• Squires, E. (1990). Conscious Mind in the Physical World. Adam Hilger, Bristol.
• Stapp, H.P. (1993). “A quantum theory of the mind-brain interface”. In Mind, Matter, and Quantum Mechanics, Springer, Berlin, pp. 145-172.
• Stapp, H.P. (1999). “Attention, intention, and will in quantum physics”. Journal of Consciousness Studies 6(8/9), 143-164.
• Stapp, H.P. (2006). “Clarifications and Specifications In Conversation with Harald Atmanspacher.” Journal of Consciousness Studies 13(9), 67-85.
• Stephan, A. (1999). Emergenz. Dresden University Press, Dresden.
• Strawson, G. (2003). “Real materialism”. In Chomsky and His Critics, ed. by L. Anthony and N. Hornstein, Blackwell, Oxford, pp. 49-88.
• Stuart, C.I.J., Takahashi, Y., and Umezawa, H. (1978). “On the stability and non-local properties of memory”. Journal of Theoretical Biology 71, 605-618.
• Stuart, C.I.J., Takahashi, Y., and Umezawa, H. (1979). “Mixed system brain dynamics: neural memory as a macroscopic ordered state”. Foundations of Physics 9, 301-327.
• Tegmark, M. (2000). “Importance of quantum decoherence in brain processes”. Physical Review E 61, 4194-4206.
• Velmans, M. (2002). “How could conscious experiences affect brains?” Journal of Consciousness Studies 9(11), 3-29. Commentaries to this article by various authors and Velman's response in the same issue, pp. 30-95. See also Journal of Consciousness Studies 10(12), 24-61 (2003), for the continuation of the debate.
• Vitiello, G. (1995). “Dissipation and memory capacity in the quantum brain model”. International Journal of Modern Physics B 9, 973-989.
• Vitiello, G. (2001). My Double Unveiled. Benjamins, Amsterdam.
• Vitiello, G. (2002). “Dissipative quantum brain dynamics”. In No Matter, Never Mind, ed. by K. Yasue, M. Jibu, and T. Della Senta, Benjamins, Amsterdam, pp. 43-61.
• Weizsäcker, C.F. von (1985). Aufbau der Physik. Hanser, München.
• Wheeler, J.A. (1994). “It from bit”. In At Home in the Universe, American Institute of Physics, Woodbury, pp. 295-311, references pp. 127-133.
• Whitehead, A.N. (1978). Process and Reality. Free Press, New York.
• Wigner, E.P. (1967). “Remarks on the mind-body question”. In Symmetries and Reflections, Indiana University Press, Bloomington, pp. 171-184.
• Wigner, E.P. (1977). “Physics and its relation to human knowledge”. Hellenike Anthropostike Heaireia, Athens, pp. 283-294. Reprinted in Wigner's Collected Works Vol. VI, edited by J. Mehra, Springer, Berlin, 1995, pp. 584-593.
• Wundt, W. (1911). Grundzüge der physiologischen Psychologie, dritter Band. Wilhelm Engelmann, Leipzig.

 

Acknowledgments

Inspiring discussions on numerous topics treated in this paper with Guido Bacciagaluppi, Thomas Filk, Hans Flohr, Hans Primas, Stefan Rotter, Henry Stapp, Giuseppe Vitiello, and Max Velmans are gratefully acknowledged. Useful comments by Guido Bacciagaluppi, Friedrich Beck, Thomas Filk, Stuart Hameroff, Hans Primas, Henry Stapp and an anonymous referee helped to improve an earlier version of the manuscript.