Teoria, zwana „orkiestrową redukcją obiektywną” („Orch OR”), została po raz pierwszy wysunięta w połowie lat 90-tych przez wybitnego fizyka matematycznego Sir Rogera Penrose’a, FRS, Mathematical Institute i Wadham College, University of Oxford, i wybitny anestezjolog Stuart Hameroff, MD, Anestezjologia, Psychologia i Center for Consciousness Studies, The University of Arizona, Tucson. Zasugerowali oni, że kwantowe obliczenia wibracyjne w mikrotubulach były „orkiestrowane” („Orch”) przez wejścia synaptyczne i pamięć przechowywaną w mikrotubulach, a zakończone przez Penrose’owską „obiektywną redukcję” („OR”), stąd „Orch OR”. Mikrotubule są głównymi składnikami szkieletu strukturalnego komórki.
Orch OR był ostro krytykowany od samego początku, ponieważ mózg był uważany za zbyt „ciepły, mokry i hałaśliwy” dla pozornie delikatnych procesów kwantowych…. Jednakże, dowody pokazały ciepłą kwantową koherencję w fotosyntezie roślin, nawigacji mózgu ptaków, naszym węchu i mikrotubulach mózgu. Niedawne odkrycie ciepłych temperaturowych drgań kwantowych w mikrotubulach wewnątrz neuronów mózgowych przez grupę badawczą prowadzoną przez dr Anirban Bandyopadhyay z National Institute of Material Sciences w Tsukuba, Japonia (a obecnie w MIT), potwierdza teorię pary i sugeruje, że rytmy EEG również pochodzą z głębszych wibracji mikrotubul. Ponadto, praca z laboratorium Rodericka G. Eckenhoffa, MD, na Uniwersytecie Pensylwanii, sugeruje, że znieczulenie, które selektywnie wymazuje świadomość, oszczędzając nieświadome czynności mózgu, działa poprzez mikrotubule w neuronach mózgu.
„Pochodzenie świadomości odzwierciedla nasze miejsce we wszechświecie, naturę naszego istnienia. Czy świadomość wyewoluowała ze złożonych obliczeń wśród neuronów mózgu, jak twierdzi większość naukowców? A może świadomość, w pewnym sensie, była tu od zawsze, jak utrzymują duchowe podejścia?” pytają Hameroff i Penrose w aktualnym przeglądzie. „To otwiera potencjalną puszkę Pandory, ale nasza teoria mieści oba te poglądy, sugerując, że świadomość wywodzi się z kwantowych wibracji w mikrotubulach, polimerach białkowych wewnątrz neuronów mózgowych, które zarówno rządzą neuronami i funkcjami synaptycznymi, jak i łączą procesy mózgowe z samoorganizującymi się procesami w drobnej skali, 'proto-świadomej’ kwantowej struktury rzeczywistości.”
Po 20 latach sceptycznej krytyki, „dowody teraz wyraźnie wspierają Orch OR,” kontynuują Hameroff i Penrose. „Nasza nowa praca uaktualnia dowody, wyjaśnia kwantowe bity Orch OR, lub „qubity”, jako spiralne ścieżki w siatkach mikrotubul, odrzuca krytyków i przegląda 20 testowalnych przewidywań Orch OR opublikowanych w 1998 — z nich, sześć jest potwierdzonych i żadne nie jest obalone.”
Wprowadzono nowe ważne aspekty teorii. Kwantowe wibracje mikrotubul (np. w megahercach) wydają się zakłócać i produkować znacznie wolniejsze „częstotliwości uderzeń” EEG. Pomimo stuletniego zastosowania klinicznego, podstawowe pochodzenie rytmów EEG pozostało tajemnicą. Próby kliniczne krótkiej stymulacji mózgu ukierunkowane na rezonanse mikrotubul z megahercowymi wibracjami mechanicznymi przy użyciu przezczaszkowych ultradźwięków wykazały poprawę nastroju i mogą okazać się przydatne w przyszłości w walce z chorobą Alzheimera i urazami mózgu.
Główny autor Stuart Hameroff podsumowuje, „Orch OR jest najbardziej rygorystyczną, wszechstronną i skutecznie przetestowaną teorią świadomości, jaką kiedykolwiek przedstawiono. Z praktycznego punktu widzenia, leczenie wibracji mikrotubul mózgowych mogłoby przynieść korzyści w wielu umysłowych, neurologicznych i poznawczych warunkach.”
Przeglądowi towarzyszy osiem komentarzy od zewnętrznych autorytetów, w tym australijskiej grupy arcy-sceptyków Orch OR. Na wszystkie, Hameroff i Penrose odpowiadają solidnie.
Penrose, Hameroff i Bandyopadhyay będą badać swoje teorie podczas sesji „Microtubules and the Big Consciousness Debate” na Brainstorm Sessions, publicznym trzydniowym wydarzeniu w Brakke Grond w Amsterdamie, Holandia, 16-18 stycznia 2014. Zaangażują oni sceptyków w debatę na temat natury świadomości, a Bandyopadhyay i jego zespół sprzęgną wibracje mikrotubul z aktywnych neuronów, aby zagrać na indyjskich instrumentach muzycznych. „Świadomość zależy od anharmonicznych wibracji mikrotubul wewnątrz neuronów, podobnych do pewnych rodzajów muzyki indyjskiej, ale w przeciwieństwie do muzyki zachodniej, która jest harmoniczna” – wyjaśnia Hameroff.
.