Teorien, kaldet “orkestreret objektiv reduktion” (“Orch OR”), blev først fremsat i midten af 1990’erne af den fremtrædende matematiske fysiker Sir Roger Penrose, FRS, Mathematical Institute and Wadham College, University of Oxford, og den fremtrædende anæstesiolog Stuart Hameroff, MD, Anæstesiologi, Psykologi og Center for Consciousness Studies, The University of Arizona, Tucson. De foreslog, at kvantevibrationsberegninger i mikrotubuli blev “orkestreret” (“Orch”) af synaptiske input og hukommelse gemt i mikrotubuli, og afsluttet af Penrose “objektiv reduktion” (“OR”), deraf “Orch OR”. Mikrotubuli er vigtige komponenter i cellens strukturelle skelet.
Orch OR blev hårdt kritiseret fra starten, da hjernen blev anset for at være for “varm, våd og støjende” til tilsyneladende delikate kvanteprocesser… Imidlertid har beviser nu vist varm kvantesammenhæng i planters fotosyntese, fuglehjernens navigation, vores lugtesans og hjernens mikrotubuli. Den nylige opdagelse af kvantevibrationer ved varm temperatur i mikrotubuli inde i hjernens neuroner, som blev gjort af forskningsgruppen under ledelse af Anirban Bandyopadhyay, ph.d., ved National Institute of Material Sciences i Tsukuba, Japan (og nu ved MIT), bekræfter parrets teori og antyder, at EEG-rytmer også stammer fra mikrotubulivibrationer på et dybere niveau. Desuden tyder arbejde fra laboratoriet af Roderick G. Eckenhoff, MD, ved University of Pennsylvania, på, at bedøvelse, som selektivt sletter bevidstheden og samtidig skåner ikke-bevidste hjerneaktiviteter, virker via mikrotubuli i hjernens neuroner.
“Bevidsthedens oprindelse afspejler vores plads i universet, karakteren af vores eksistens. Har bevidsthed udviklet sig fra komplekse beregninger blandt hjernens neuroner, som de fleste forskere hævder? Eller har bevidstheden på en vis måde været her hele tiden, som spirituelle tilgange hævder?” spørger Hameroff og Penrose i den aktuelle anmeldelse. “Dette åbner en potentiel Pandoras æske, men vores teori imødekommer begge disse synspunkter og foreslår, at bevidsthed stammer fra kvantevibrationer i mikrotubuli, proteinpolymerer inde i hjernens neuroner, som både styrer neuronal og synaptisk funktion og forbinder hjerneprocesser med selvorganiserende processer i den fine skala, ‘proto-bevidste’ kvantestruktur i virkeligheden.”
Efter 20 års skeptisk kritik “støtter beviserne nu klart Orch OR,” fortsætter Hameroff og Penrose. “Vores nye artikel opdaterer beviserne, præciserer Orch OR kvantebits, eller “qubits”, som spiralformede baner i mikrotubulære gitter, tilbageviser kritikerne og gennemgår 20 testbare forudsigelser af Orch OR, der blev offentliggjort i 1998 – af disse er seks bekræftet og ingen tilbagevist.”
En vigtig ny facet af teorien introduceres. Kvantevibrationer af mikrotubuli (f.eks. i megahertz) synes at interferere og producere meget langsommere EEG-“beatfrekvenser”. På trods af et århundredes klinisk brug har den underliggende oprindelse af EEG-rytmer fortsat været et mysterium. Kliniske forsøg med kortvarig hjernestimulering rettet mod mikrotubulusresonanser med mekaniske vibrationer i megahertz ved hjælp af transkraniel ultralyd har vist rapporterede forbedringer af humøret og kan vise sig nyttige mod Alzheimers sygdom og hjerneskader i fremtiden.
Lederforfatter Stuart Hameroff konkluderer: “Orch OR er den mest stringente, omfattende og succesfuldt afprøvede teori om bevidsthed, der nogensinde er fremsat. Ud fra et praktisk synspunkt kunne behandling af hjernens mikrotubulivibrationer gavne et væld af mentale, neurologiske og kognitive tilstande.”
Gennemgangen er ledsaget af otte kommentarer fra eksterne autoriteter, herunder en australsk gruppe af Orch OR-ærkeskeptikere. Til alle svarer Hameroff og Penrose robust.
Penrose, Hameroff og Bandyopadhyay vil udforske deres teorier under en session om “Microtubules and the Big Consciousness Debate” på Brainstorm Sessions, et offentligt tre-dages arrangement i Brakke Grond i Amsterdam, Holland, 16.-18. januar 2014. De vil engagere skeptikere i en debat om bevidsthedens natur, og Bandyopadhyay og hans hold vil koble mikrotubulivibrationer fra aktive neuroner til at spille på indiske musikinstrumenter. “Bevidsthed afhænger af anharmoniske vibrationer af mikrotubuli inde i neuroner, svarende til visse former for indisk musik, men i modsætning til vestlig musik, som er harmonisk”, forklarer Hameroff.