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ペンローズの量子脳理論(6)
0   関東の国王      2020年2月13日 木 12:44
6結論:線虫であるということはどんな感じがするか?

「Orch OR」のモデルは、たとえば109個のチューブリンの間で500ミリ秒の間量子的にコヒーレントな状態を維持できる生物体は、意識的な経験を持つ可能性があるということを示唆する。もちろん、より多くのチューブリンがより短い時間コヒーレントな状態を維持するのでもいいし、より少ないチューブリンがより長い間コヒーレントな状態を維持するのでもよい。必要な時間は、

E=h/2πT

で決まるのである。人間の脳は、たとえば、1012個のチューブリンが0.5ミリ秒の間コヒーレントな状態を維持する「ベンガルの虎」の経験を持ちうるように見える。だが、より単純な生命体についてはどうなのだろうか?
進化という視点から見れば、ダイナミックで機能的な細胞骨格が現れたことは、真核生物にとって好都合なことであった(細胞骨格は、「スピローヘータ」<spirochetes>との共生によって生じたと考えられている)。たとえば、細胞運動や、内部の組織化、細胞分裂の際の染色体の分離など、さまざまな意味において、細胞骨格は重要な役割を果たしている。細胞が軸足(axopods)や神経突起(neural processes)などの構造物を身につけ次第に特化していく過程の中で、細胞骨格の構造も次第に大きくなり、オルガネラの輸送や細胞運動に寄与してきた。このような機能の副産物として、フレーリッヒが提案しているようなメカニズムによって量子的にコヒーレントな状態が生まれたのかもしれない。
「Orch OR」と、その結果生ずる意識に至る変化のシナリオとして、「細胞視覚」(cellular vision)がある。アルブケヒト=ビューラーは、1992年に、単一の細胞が、赤ないしは赤外の光を検出し、それに対して方向性のある反応をするということを報告した。この際、細胞骨格が関与しているらしいという。ジブらは、1995年に、このようなプロセスは、マイクロチューブルおよびその周囲の秩序だった水分子における量子的にコヒーレントな状態を必要とすると提案した。一方、ハーゲンは、同じ年に、量子的な効果や、細胞視覚を通して、量子的にコヒーレントな状態になることのできる配向したマイクロチューブルは、進化上有利な位置を占めてきたと示唆した。量子的にコヒーレントな状態がどのような理由で生じたかはわからない。だが、ある時、ある生物体が「Orch OR」を起こせるだけのマイクロチューブルにおける量子的コヒーレンスを実現し、「意識的」な経験を獲得したのであろう。
進化の過程のどの段階で、このような原始的な意識が発生したのだろうか?ゾウリムシ(Paramecium)のような単細胞生物は、驚くほど知的な行動を見せる。そして、細胞骨格を、さまざまな形で駆使している。では、ゾウリムシは、意識を持つと言えるのだろうか?
今、一匹のゾウリムシが、一つのニューロンと同じように、約107のマイクロチューブルを持つとすると、ゾウリムシにおいて「Orch OR」が実現するためには、マイクロチューブル中のすべてのチューブリンが、1分近くにわたって量子的にコヒーレントな状態を維持しなければならないことになる。このようなことは、ありそうにもない。
一方、線虫のC・エレガンス(C elegans)を考えてみよう。この生物は、非常によく研究されていて、その302個のニューロンは、すべてマップされている。C・エレガンスは、「Orch OR」を起こすことができるだろうか?3×109のチューブリンがあることになるから、全体の3分の1のチューブリンが量子的にコヒーレントな重ね合わせに参加したとして、500ミリ秒必要なことになる。これは、あまり現実ではないが、しかし全く不可能というわけではない。もし、C・エレガンスがダメだとしても、同じようによく研究されているアメフラシ(Aplysia)ならば、1000個のニューロンがあるから可能かもしれない。いずれにせよ、109「Orch OR」は、このような可能性を考える、理論的な枠組みを提供するわけである。
原始的な「Orch OR」に基づく経験は、私たち自身の持つ内的経験とどう関係するのか?もし、線虫が量子的な自己崩壊を起こすことができるとして、いったい、線虫であるというのは、どんな感じがするのだろうか?(ナーゲルによる、「コウモリであるというのはどんな感じ?」という古典的な議論を思い出す)。C・エレガンスの中での、109個のチューブリンを巻き込んだ、500ミリ秒かかる「Orch OR」のプロセスは、量子重力的な自己エネルギーとしては、私たちの日常生活の経験と同じ程度である。これは、つまり、「経験の強さ」も同じ程度であることを意味するのだろうか?最も大きな差異は、私たちは、1秒間にたとえば50回の「Orch OR」を起こすことができるのに対して、C・エレガンスはせいぜい1秒間に2回の「Orch OR」しか起こすことができないということだろう。C・エレガンスは、記憶容量も少ないし、連合の複雑さや、感覚データの豊富さという点でも、人間とは比較することができない。だが、私たちの基準に基づけば、C・エレガンスの中で、109個のチューブリンが、500ミリ秒かけて起こす「Orch OR」のイベントは、意識的経験と言っていいのである。C・エレガンスにとっては、おそらく、うすぼやけた「現在」があって、すぐに「次の瞬間」へ移ってしまうだけなのだろうが。
意識は、宇宙の中で重要な意味を持っている。マイクロチューブルにおける「Orch OR」は、意識を、基本的な時空構造の中で計算不可能な自己選択の過程として捉えるモデルである。もし、経験が時空構造の持つ一つの性質だとするならば、「Orch OR」は、意識における困難な問題に、正面から取り組むアプローチなのである。
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