La teoría, denominada «reducción objetiva orquestada» («Orch OR»), fue planteada por primera vez a mediados de la década de 1990 por el eminente físico matemático Sir Roger Penrose, FRS, del Instituto Matemático y del Wadham College de la Universidad de Oxford, y el destacado anestesista Stuart Hameroff, MD, de Anestesiología, Psicología y Centro de Estudios de la Conciencia, de la Universidad de Arizona, Tucson. Sugirieron que los cálculos vibratorios cuánticos en los microtúbulos estaban «orquestados» («Orch») por las entradas sinápticas y la memoria almacenada en los microtúbulos, y terminados por la «reducción objetiva» («OR») de Penrose, de ahí «Orch OR». Los microtúbulos son componentes principales del esqueleto estructural de la célula.
La Orch OR fue duramente criticada desde sus inicios, ya que se consideraba que el cerebro era demasiado «cálido, húmedo y ruidoso» para procesos cuánticos aparentemente delicados.. Sin embargo, ahora se ha demostrado la coherencia cuántica cálida en la fotosíntesis de las plantas, la navegación del cerebro de las aves, nuestro sentido del olfato y los microtúbulos del cerebro. El reciente descubrimiento de vibraciones cuánticas de temperatura cálida en los microtúbulos del interior de las neuronas cerebrales por parte del grupo de investigación dirigido por el doctor Anirban Bandyopadhyay, en el Instituto Nacional de Ciencias de los Materiales de Tsukuba (Japón) (y ahora en el MIT), corrobora la teoría de la pareja y sugiere que los ritmos del electroencefalograma también se derivan de las vibraciones de los microtúbulos a un nivel más profundo. Además, los trabajos del laboratorio del Dr. Roderick G. Eckenhoff, de la Universidad de Pensilvania, sugieren que la anestesia, que borra selectivamente la conciencia al mismo tiempo que preserva las actividades cerebrales no conscientes, actúa a través de los microtúbulos de las neuronas del cerebro.
«El origen de la conciencia refleja nuestro lugar en el universo, la naturaleza de nuestra existencia. ¿Evolucionó la conciencia a partir de complejos cálculos entre las neuronas del cerebro, como afirman la mayoría de los científicos? ¿O la conciencia, en cierto sentido, ha estado aquí todo el tiempo, como sostienen los enfoques espirituales?», se preguntan Hameroff y Penrose en la actual revisión. «Esto abre una potencial caja de Pandora, pero nuestra teoría da cabida a ambos puntos de vista, sugiriendo que la conciencia se deriva de las vibraciones cuánticas en los microtúbulos, polímeros proteicos dentro de las neuronas del cerebro, que gobiernan tanto la función neuronal como la sináptica, y conectan los procesos cerebrales con los procesos de autoorganización en la estructura cuántica de la realidad a escala fina, «protoconsciente»».»
Después de 20 años de críticas escépticas, «las pruebas apoyan ahora claramente la OR de Orch», continúan Hameroff y Penrose. «Nuestro nuevo artículo actualiza las pruebas, aclara que los bits cuánticos de Orch OR, o «qubits», son vías helicoidales en las redes de microtúbulos, refuta las críticas y revisa 20 predicciones comprobables de Orch OR publicadas en 1998 -de ellas, seis se confirman y ninguna se refuta-»
Se introduce una nueva e importante faceta de la teoría. Las vibraciones cuánticas de los microtúbulos (por ejemplo, en megahercios) parecen interferir y producir «frecuencias de latido» del EEG mucho más lentas. A pesar de un siglo de uso clínico, los orígenes subyacentes de los ritmos del EEG han seguido siendo un misterio. Los ensayos clínicos de estimulación cerebral breve dirigida a las resonancias de los microtúbulos con vibraciones mecánicas de megahercios mediante ultrasonidos transcraneales han mostrado mejoras en el estado de ánimo, y podrían resultar útiles contra la enfermedad de Alzheimer y las lesiones cerebrales en el futuro.
El autor principal, Stuart Hameroff, concluye: «Orch OR es la teoría de la conciencia más rigurosa, completa y probada con éxito que se ha presentado. Desde un punto de vista práctico, el tratamiento de las vibraciones de los microtúbulos cerebrales podría beneficiar a una gran cantidad de afecciones mentales, neurológicas y cognitivas».
La revisión va acompañada de ocho comentarios de autoridades externas, incluido un grupo australiano de archiescépticos de Orch OR. A todos ellos, Hameroff y Penrose responden de forma contundente.
Penrose, Hameroff y Bandyopadhyay explorarán sus teorías durante una sesión sobre «Los microtúbulos y el gran debate sobre la conciencia» en las Sesiones Brainstorm, un evento público de tres días en el Brakke Grond de Ámsterdam (Países Bajos), del 16 al 18 de enero de 2014. Entablarán con los escépticos un debate sobre la naturaleza de la conciencia, y Bandyopadhyay y su equipo acoplarán las vibraciones de los microtúbulos de las neuronas activas para tocar instrumentos musicales indios. «La conciencia depende de las vibraciones anarmónicas de los microtúbulos del interior de las neuronas, similares a ciertos tipos de música india, pero a diferencia de la música occidental, que es armónica», explica Hameroff.