Teoria, numită „reducere obiectivă orchestrată” („Orch OR”), a fost avansată pentru prima dată la mijlocul anilor 1990 de către eminentul fizician matematician Sir Roger Penrose, FRS, Institutul de Matematică și Colegiul Wadham, Universitatea din Oxford, și proeminentul anestezist Stuart Hameroff, doctor în medicină, Anesteziologie, Psihologie și Centrul pentru Studiul Conștiinței, Universitatea din Arizona, Tucson. Aceștia au sugerat că calculele vibraționale cuantice din microtubuli au fost „orchestrate” („Orch”) de intrările sinaptice și de memoria stocată în microtubuli, și terminate prin „reducerea obiectivă” („OR”) a lui Penrose, de unde „Orch OR”. Microtubulele sunt componente majore ale scheletului structural al celulei.
Orch OR a fost aspru criticat încă de la începuturile sale, deoarece creierul a fost considerat prea „cald, umed și zgomotos” pentru procesele cuantice aparent delicate… Cu toate acestea, dovezile au demonstrat acum coerența cuantică caldă în fotosinteza plantelor, în navigația creierului păsărilor, în simțul nostru olfactiv și în microtubulii creierului. Descoperirea recentă a vibrațiilor cuantice la temperatură caldă în microtubuli din interiorul neuronilor cerebrali de către grupul de cercetare condus de Anirban Bandyopadhyay, PhD, de la Institutul Național de Științe ale Materialelor din Tsukuba, Japonia (și acum de la MIT), coroborează teoria celor doi și sugerează că ritmurile EEG derivă, de asemenea, din vibrațiile microtubulilor la un nivel mai profund. În plus, lucrările din laboratorul doctorului Roderick G. Eckenhoff, de la Universitatea din Pennsylvania, sugerează că anestezia, care șterge în mod selectiv conștiința în timp ce cruță activitățile cerebrale non-conștiente, acționează prin intermediul microtubulilor din neuronii creierului.
„Originea conștiinței reflectă locul nostru în univers, natura existenței noastre. A evoluat conștiința din calcule complexe între neuronii creierului, așa cum afirmă majoritatea oamenilor de știință? Sau, într-un anumit sens, conștiința a fost aici dintotdeauna, așa cum susțin abordările spirituale?”, se întreabă Hameroff și Penrose în recenzia actuală. „Acest lucru deschide o potențială Cutie a Pandorei, dar teoria noastră acomodează ambele puncte de vedere, sugerând că conștiința derivă din vibrațiile cuantice din microtubuli, polimeri proteici din interiorul neuronilor cerebrali, care atât guvernează funcția neuronală și sinaptică, cât și conectează procesele cerebrale la procesele de auto-organizare la scară fină, structura cuantică „protoconștientă” a realității.”
După 20 de ani de critici sceptice, „dovezile susțin acum în mod clar Orch OR”, continuă Hameroff și Penrose. „Noua noastră lucrare actualizează dovezile, clarifică biții cuantici Orch OR, sau „qubits”, ca fiind căi elicoidale în rețelele de microtubuli, respinge criticii și revizuiește 20 de predicții testabile ale Orch OR publicate în 1998 – dintre acestea, șase sunt confirmate și niciuna nu este infirmată.”
Se introduce o nouă fațetă importantă a teoriei. Vibrațiile cuantice ale microtubulilor (de exemplu, în megahertzi) par să interfereze și să producă „frecvențe de bătaie” EEG mult mai lente. În ciuda unui secol de utilizare clinică, originile care stau la baza ritmurilor EEG au rămas un mister. Testele clinice de stimulare cerebrală de scurtă durată care vizează rezonanțele microtubulelor cu vibrații mecanice în megahertzi, folosind ultrasunete transcraniene, au arătat îmbunătățiri raportate ale dispoziției și s-ar putea dovedi utile împotriva bolii Alzheimer și a leziunilor cerebrale în viitor.
Autorul principal Stuart Hameroff concluzionează: „Orch OR este cea mai riguroasă, cuprinzătoare și testată cu succes teorie a conștiinței prezentată vreodată. Din punct de vedere practic, tratarea vibrațiilor microtubulilor din creier ar putea fi benefică pentru o serie de afecțiuni mentale, neurologice și cognitive.”
Recenzia este însoțită de opt comentarii din partea unor autorități externe, inclusiv a unui grup australian de arhisceptici ai Orch OR. La toate, Hameroff și Penrose răspund cu fermitate.
Penrose, Hameroff și Bandyopadhyay își vor explora teoriile în cadrul unei sesiuni cu tema „Microtubulii și marea dezbatere despre conștiință” la Brainstorm Sessions, un eveniment public de trei zile la Brakke Grond din Amsterdam, Olanda, în perioada 16-18 ianuarie 2014. Ei vor implica scepticii într-o dezbatere despre natura conștiinței, iar Bandyopadhyay și echipa sa vor cupla vibrațiile microtubulilor din neuronii activi pentru a cânta la instrumente muzicale indiene. „Conștiința depinde de vibrațiile anarmonice ale microtubulelor din interiorul neuronilor, asemănătoare cu anumite tipuri de muzică indiană, dar spre deosebire de muzica occidentală care este armonică”, explică Hameroff.