?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Подобно марксизму, концепция Пенроуза-Хамероффа о квантовой природе сознания состоит из трех частей: 1) утверждения, что человеческое мышление и сознание нельзя смоделировать алгоритмом; 2) авторской версии интерпретации квантовой механики; 3) представления о том, что в основе высшей нервной деятельности лежит не электрическая возбудимость клеточных мембран, а квантовые процессы в тубулиновых микротрубочках, элементах внутриклеточного «скелета». Аргументированно возражать против (1) и (2) я не берусь из-за недостатка образования, но вот что касается (3), тут уж я чувствую себя на своем поле :)


Краткий ответ на вопрос, почему положение (3) кажется мне несостоятельным, таков: потому что оно противоречит всему, что нам известно о нейронах и микротрубочках (а известно немало!). Но совсем уж доконал меня аргумент, приведенный авторами в последнем (2014 года) обзоре: одноклеточные организмы, у которых нет, конечно, никакой нервной системы, а микротрубочки есть, способны к сложному поведению – значит, именно микротрубочки за него и отвечают! В защиту этого тезиса авторы цитируют нобелевского лауреата сэра Чарльза Шеррингтона (1857-1952), который в конце своей долгой жизни высказал гипотезу, что недавно открытые микротрубочки могут служить «нервами» клеток.

Простите, но с тех пор утекло немало воды! Давным-давно выяснилось, что поведение одноклеточных эукариот (то есть, микроорганизмов, обладающих ядром, как и клетки нашего тела) контролируется такими же мембранными электрическими процессами, какие протекают и в нейронах: они даже генерируют очень похожие потенциалы действия! Инфузорию туфельку (излюбленный объект такого рода исследований) вообще называют «плавучим нейроном»! А вся моя профессиональная карьера была посвящена изучению мембранного электричества одноклеточной водоросли хламидомонады. Есть, конечно, у микробов и чисто биохимические сенсорные каскады – так ведь и у нейронов они тоже есть :) Вот безъядерные бактерии вроде бы действительно не используют электричество для внутриклеточной сигнализации – они слишком маленькие, но и микротрубочек у них нет.

То, что авторы обзора не поинтересовались, что было сделано в упомянутой ими области за последние 70 лет, производит очень, очень невыгодное впечатление :(


Инфузории туфельки* (большие) и тетрагимены (маленькие)
ориентируются в электрическом поле

*Строго говоря, «туфелька» – это один определенный вид, Paramecium caudatum, а авторы ролика не указывают вид, а только род, но именно туфелек чаще всего изучают в лабораториях.

Posts from This Journal by “сознание” Tag

Comments

yoginka
Aug. 3rd, 2018 01:57 pm (UTC)
// сам Хамерофф, я подозреваю, вряд ли такой уж специалист в квантовой механике - он ведь врач по образованию.//
- Он явно кое-что выучил. Я слышала его довольно продолжительные лекции, и он вроде нормально говорил на эти темы, не спотыкаясь. (Статьи, конечно, не показатель, там Пенроуз отвечает за КМ).

Еще вот что интересно: он пришел к своей идее о роли микротрубочек задолго до книг Пенроуза. Он заподозрил их способность к сложной обработке информации в разнообразных процессах в клетках на основе наблюдений, но не объяснил механизмы того, как в таких мелких объектах может поместиться довольно сильное "вычислительное устройство", не привлекал КМ. Как я понимаю, Хамероффу достаточно было и обычного умеренно сложного алгоритмического вычислительного устройства. А Пенроуз заподозрил участие КМ в мышлении (тоже информационный процесс), потому что ему надо было объяснить отклонение от алгоритмов. Он не знал о Хамероффе и микротрубочках. И когда Хамерофф прочитал первую книгу Пенроуза, он контактировал с ним, и они стали работать вместе. За эти годы Хамерофф вполне мог разобраться в КМ.
egovoru
Aug. 4th, 2018 12:02 am (UTC)
"способность к сложной обработке информации в разнообразных процессах в клетках на основе наблюдений"

А каковы же, собственно, наблюдения? Понятно, что сравнение с одноклеточными попадает совершенно мимо цели. Далее, Х. напирает на то, что молекулы анестетиков, дескать, связываются с миктотрубочками. Но ведь молекулы анестетиков - это маленькие липофильные молекулы, и они концентрируются во всех гидрофобных областях клетки. В составе всех белков есть аминокислоты с ароматическими боковыми цепями, в том числе и в тубулинах, из которых состоят микротрубочки, так что молекулы анестетиков застревают и там.

Х. считает, что эффект анестезии проистекает именно от связывания с тубулинами, но где доказательства? Как он исключает влияние анестетиков на ионные каналы в мембране - особенно если учесть, что, прежде чем дойти до микротрубочек, анестетики так и так проходят через мембрану?
Но даже если мы примем, что эффект анестезии действительно вызван связыванием анестетиков с тубулином, каков же его механизм? Авторы статьи, которую Х. считает "самым определенным доказательством" своих идей, ясно пишут, что связывание анестетика подавляло полимеризацию тубулина, что, соответственно, должно глобально нарушить физиологию клетки. Не удивительно, что наступает обездвиживание - но только квантовые эффекты тут совершенно ни при чем.

Кстати сказать, вот выше Вы написали, что Х. считает квантовые процессы небходимыми только для сознания, но не для, скажем, рефлексов. Тогда что же получается: квантовые процессы в тубулинах идут у одноклеточных (об этом он ясно пишет!) и в тех нейронах нашего мозга, которые отвечают за сознание. Но почему тогда они не идут (или тоже идут, но не используются) на всех промежуточных этапах эволюции - в нейронах медуз, червей и рыб?

Edited at 2018-08-04 12:03 am (UTC)
yoginka
Aug. 4th, 2018 01:49 am (UTC)
//А каковы же, собственно, наблюдения? //
- Например, при делении клеток микротрубочки ведут себя подозрительно скоординировано. Хамерофф написал (до Пенроуза) книгу "Ultimate Computing", но я ее не читала.

//Кстати сказать, вот выше Вы написали, что Х. считает квантовые процессы небходимыми только для сознания, но не для, скажем, рефлексов.//
- Может, я не достаточно однозначно выразилась? Я писала это про Пенроуза ("Хамероффу достаточно было и обычного умеренно сложного алгоритмического вычислительного устройства. А Пенроуз заподозрил участие КМ в мышлении ").
Я имела в виду, что Хамерофф вообще не думал о квантовых процессах до контакта с Пенроузом. Хамерофф, скорее всего, даже не понимал, что обычные алгоритмы не все могут. Он спокойно мог поместить сознание в микротрубочки, не заморачиваясь о том, квантовая ли основа их вычислительных способностей или нет.

//Но почему тогда они не идут (или тоже идут, но не используются) на всех промежуточных этапах эволюции - в нейронах медуз, червей и рыб? //
- До Пенроуза, Хамероффу было без разницы, квантовые они или нет (см. выше). Согласно ему, в любом случае какие-то сложные информационные процессы идут во всех клетках и используются для обеспечения жизни клетки.

Про остальное, что вы написали, мне трудно что либо сказать, не знаю.
yoginka
Aug. 4th, 2018 02:31 am (UTC)
Оказалось, что книга Хамероффа нашлась сразу:
https://www.quantumconsciousness.org/sites/default/files/Ultimate%20Computing.pdf
egovoru
Aug. 4th, 2018 01:37 pm (UTC)
Спасибо за ссылку. Меня, как всегда, смущают заглавия, включающие в себя слово "вычисления". Как Вы любезно пояснили мне ранее, под вычислениями в физическом мире понимают любые изменения, и это меня несколько успокоило. (Кстати, в книжке Леонарда Засскинда, которую я сейчас читаю по Вашей рекомендации, я таки нашла популярное объяснение уилеровского "It from bit"! Но эта тема заслуживает отдельного поста). Но, раз вычисление - это то же самое, что изменение, какой же вообще смысл использовать слово "вычисления" в этом контексте? Почему не говорить "изменения"?
yoginka
Aug. 4th, 2018 03:20 pm (UTC)
//Но, раз вычисление - это то же самое, что изменение, какой же вообще смысл использовать слово "вычисления" в этом контексте? Почему не говорить "изменения"?//
- Это взгляды с разных сторон. Можно просто смотреть, как течет река. А можно поставить в реку мельничное колесо. Использовать результаты изменений для каких-то других целей. Я уже писала про утюг, который может быть использован для деления и умножения, если менять и замерять токи, напряжения, сопротивления (если вспомнить закон Ома из школьной физики). Думаю, что "вычисление" подразумевает измерение и использование этих результатов потом. А "изменение" не подразумевает.
egovoru
Aug. 4th, 2018 03:27 pm (UTC)
Да, это я понимаю: если мы используем некоторые физические объекты (и началось это еще с зарубок на палках) для облегчения наших умственных манипуляций символами, можно говорить о вычислении. Но если эти процессы просто идут сами по себе, а не потому, что мы их приспособили для своих нужд, зачем же говорить, что "вселенная вычисляет"?
(no subject) - yoginka - Aug. 4th, 2018 11:04 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 4th, 2018 11:14 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 12:19 am (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 5th, 2018 02:02 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 02:48 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 5th, 2018 03:30 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 07:57 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 5th, 2018 08:04 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 08:10 pm (UTC) - Expand
(no subject) - mns2012 - Aug. 16th, 2018 03:54 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 16th, 2018 11:11 pm (UTC) - Expand
egovoru
Aug. 4th, 2018 01:46 pm (UTC)
"Хамерофф вообще не думал о квантовых процессах до контакта с Пенроузом"

Да, я знаю, кому из них принадлежит какая часть этого "марксизма" и историю их знакомства.

"в любом случае какие-то сложные информационные процессы идут во всех клетках и используются для обеспечения жизни клетки"

Это-то утверждение не вызывает сомнений. Как я уже упоминала, например, биосинтез белка - это, может быть, самая наглядная реализация машины Тьюринга в природе :)




Кстати, о координированных действиях: иные комментаторы моего журнала настаивают, что и рибосому следует считать живой, а то и разумной :)

yoginka
Aug. 4th, 2018 10:15 pm (UTC)
При просмотре книги я обнаружила, что Хамерофф тогда, в 1987 году, все-таки думал о КМ. Там довольно много мест, где упоминаются квантовые устройства. Но пока попадались они мне только в рассуждениях о микроминиатюризации вычислительных устройств до молекулярного уровня или ниже (а не как у Пенроуза, т.е. не как средство преодоления алгоритмичности). Так что пока подтверждается мое предположение что Хамерофф ничего не имел против алгоритмов как основы сознания. У меня впечатление, что он тогда был среди тех, кто верил в то, что сознание не требует выхода за пределы алгоритмичности и может возникнуть в сложных вычислительных системах. Отсюда и легкость, с которой он готов поместить сознание к каждую клетку. (Это пока первое впечатление от просмотра книги по диагонали, так что не буду отстаивать его).
egovoru
Aug. 4th, 2018 11:35 pm (UTC)
Я тоже посмотрела отдельные места по диагонали, но никаких экспериментальных свидетельств в пользу роли тубулинов в сознании я в его книге не нашла.
yoginka
Aug. 5th, 2018 12:36 am (UTC)
Видимо, вы по-разному понимаете сознание.
(no subject) - egovoru - Aug. 5th, 2018 02:05 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 02:51 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 5th, 2018 03:21 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 07:26 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 5th, 2018 07:34 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 08:35 pm (UTC) - Expand
yoginka
Aug. 4th, 2018 03:03 am (UTC)
//"способность к сложной обработке информации в разнообразных процессах в клетках на основе наблюдений"
А каковы же, собственно, наблюдения? //
- В книге нашла. Вот что он пишет в самом начале о впечатлениях студенческих лет:
"For some reason I became fascinated and fixated by one particular question. When cells divided, the chromosomes were separated and daughter cell architecture established by wispy strands called mitotic spindles (“microtubules”) and cylindrical organelles called centrioles. Somehow, the centrioles and spindles “knew” when to move, where to go, and what to do. The uncanny guidance and orientation mechanism of these tiny biomolecular structures seemed to require some kind of motorized intelligence."
egovoru
Aug. 4th, 2018 01:27 pm (UTC)
Да, процесс деления клетки действительно производит завораживающее впечатление - это из тех зрелищ, что заставляют людей поверить в Бога :)

Это, конечно, ускоренная съемка, и без фиксации и окраски веретено деления в световой микроскоп не видно, но момент, когда хромосомы, выстроившись на экваторе клетки, начинают "отъезжать" к ее полюсам - это и есть работа этого веретена, т.е. разбирающихся с одного конца и собирающихся с другого микротрубочек. Мы эволюционно приспособлены воспринимать всякое движение как проявление намерения - потому что лучше принять куст за тигра, чем тигра за куст. Но это еще не значит, что у всякого движущегося объекта непременно есть разум или сознание :)

О, обнаружила, что на этом видео есть и фрагмент с окрашенными микротрубочками, примерно начиная с 35-й секунды!





Но разве митоз - это единственный пример скоординированных действий внутри клетки? На мой взгляд, еще более фантастическая вещь - работа электрон-транспортной дыхательной цепи в митохондриях (митохондрия - это особая внутриклеточная органелла). Это комплекс белков (или, точнее, коллекция из 4-х белковых комплексов), создающих градиент протонов на внутренней мембране митохондрий, который затем используется другим ферментом для синтеза АТФ (а АТФ потом используется как источник энергии для биохимических реакций, транспортных процессов и т.д.). Работу этой цепи в микроскоп, конечно, не увидишь, но вот это видео представляет ее в виде мультфильма.





Я подозреваю, что столь чрезмерная реакция на зрелище деления клетки у Хамероффа связана с тем, что он учился в медицинской школе, а не на биологическом факультете. Программа биологии у студентов-медиков очень ограниченная, а вот студентам-биологам показывают в процессе обучения достаточно чудес, чтобы у них выработался известный иммунитет :)

Еще хотела уточнить одну деталь насчет микротрубочек: те, которые составляют веретено деления - это хотя и похожие, но не те же самые, что присутствуют в отростках нейронов. Последние не так динамичны, на что и напирает Х., считая, что именно они отвечают за память (в пользу чего, опять же, нет никаких экспериментальных свидетельств).

Edited at 2018-08-04 01:30 pm (UTC)
yoginka
Aug. 4th, 2018 03:02 pm (UTC)
Спасибо за видео и пояснения! Все это тоже льет воду на мельницу Хамерроффа :)

//Но разве митоз - это единственный пример скоординированных действий внутри клетки?//
- А кто сказал, что единственный? Хамерофф написал в книге, что это было его первое потрясение, но не писал, что едиственное. А у меня подобное первое впечатление было, когда прочитала (кажется, в википедии), как происходит починка повреждений ДНК. И это было до того, как я узнала о Хамероффе и его идеях и до того, как прочитала книги Пенроуза.

Можно забыть о сознании и не использовать этот мутный термин. Тогда получается, что клетка - сложнейшее автоматическое производство. А наш технический опыт показывает, что для него требуется система управления, основанная на обработке информации. Чем сложнее производство, тем больше нужно вычислительных мощностей для управления им. Так что без всякой мистики возникает потребность искать эти вычислительные мощности на местах (внутри клеток), так как мозг туда не дотягивается, да и не у всех он есть :)
egovoru
Aug. 4th, 2018 03:21 pm (UTC)
"Тогда получается, что клетка - сложнейшее автоматическое производство"

Разумеется, и даже не только целая клетка, а уже одна рибосома или электрон-транспортная цепь :) Мне кажется, большинство небиологов (даже медики) и близко не осознают степень сложности биологических объектов - их этому не учат.

Но одно дело - признавать эту сложность, и совсем другое - утверждать, что какие-то конкретные ее компоненты отвечают за человеческое сознание. Все-таки все (эукариотические) клетки устроены примерно одинаково сложно, но отдельная клетка сознанием - в человеческом смысле - не обладает. Более того, сознания нет даже у таких животных, как черви или рыбы, устроенных еще неизмеримо более сложно, чем одна клетка (в том смысле нет сознания, что они не могут делать некоторых вещей, которые можем мы - пользоваться символами, использовать язык и т.д.). К этому способны только мы с нашим большим сложным мозгом, и чем ближе чей-то мозг к нашему, тем ближе он к этой способности, проявляя некоторые ее зачатки.

Самый разумный вывод из этого сопоставления - который, собственно, и делают все мейнстримные исследователи, в отличие от маргинала Хамероффа - что для сознания необходим этот большой и сложный мозг, то есть, очень много нейронов, определенным образом связанных. По той же причине мне кажутся бесперспективными поиски оснований сознания в квантовых процессах. Квантовые свойства проявляют только очень, очень простые системы, вроде электрона или фотона, а для сознания, как я уже написала выше, нужен сложный человеческий мозг.

Edited at 2018-08-04 03:22 pm (UTC)
(no subject) - yoginka - Aug. 4th, 2018 10:59 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 4th, 2018 11:31 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 12:34 am (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 5th, 2018 01:05 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 01:24 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 5th, 2018 01:56 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 02:44 pm (UTC) - Expand
(no subject) - egovoru - Aug. 5th, 2018 03:00 pm (UTC) - Expand
(no subject) - yoginka - Aug. 5th, 2018 07:21 pm (UTC) - Expand