Teorin, som kallas ”orkestrerad objektiv reducering” (”Orch OR”), lades fram för första gången i mitten av 1990-talet av den eminente matematiske fysikern Sir Roger Penrose, FRS, Mathematical Institute and Wadham College, University of Oxford, och den framstående narkosläkaren Stuart Hameroff, MD, Anesthesiology, Psychology and Center for Consciousness Studies, The University of Arizona, Tucson. De föreslog att kvantvibrationsberäkningar i mikrotubuli ”orkestrerades” (”Orch”) av synaptiska ingångar och minnen som lagrades i mikrotubuli och avslutades av Penrose ”objektiva reduktion” (”OR”), därav ”Orch OR”. Mikrotubuli är viktiga komponenter i cellens strukturella skelett.
Orch OR kritiserades hårt från början, eftersom hjärnan ansågs vara för ”varm, våt och bullrig” för till synes känsliga kvantprocesser…. Nu har man dock visat på varm kvantkoherens i växternas fotosyntes, fågelhjärnans navigering, vårt luktsinne och hjärnans mikrotubuli. Den senaste upptäckten av kvantvibrationer vid varm temperatur i mikrotubuli inuti hjärnans neuroner som gjorts av forskargruppen under ledning av Anirban Bandyopadhyay, PhD, vid National Institute of Material Sciences i Tsukuba, Japan (och nu vid MIT), bekräftar parets teori och tyder på att EEG-rytmer också härrör från mikrotubulivibrationer på en djupare nivå. Dessutom tyder arbete från Roderick G. Eckenhoffs laboratorium vid University of Pennsylvania på att anestesi, som selektivt utplånar medvetandet och samtidigt skonar icke medvetna hjärnaktiviteter, verkar via mikrotubuli i hjärnans neuroner.
”Medvetandets ursprung återspeglar vår plats i universum, naturen av vår existens. Har medvetandet utvecklats från komplexa beräkningar bland hjärnans neuroner, vilket de flesta forskare hävdar? Eller har medvetandet på något sätt funnits här hela tiden, vilket andliga synsätt hävdar?” frågar Hameroff och Penrose i den aktuella granskningen. ”Detta öppnar en potentiell Pandoras ask, men vår teori rymmer båda dessa synsätt och föreslår att medvetandet härrör från kvantvibrationer i mikrotubuli, proteinpolymerer inuti hjärnans neuroner, som både styr neuronala och synaptiska funktioner och förbinder hjärnans processer med självorganiserande processer i verklighetens finskaliga, ’proto-medvetna’ kvantstruktur.”
Efter 20 år av skeptisk kritik ”stöder bevisen nu tydligt Orch OR”, fortsätter Hameroff och Penrose. ”Vår nya artikel uppdaterar bevisen, klargör Orch OR:s kvantbitar, eller ”qubits”, som spiralformade banor i mikrotubulgitter, vederlägger kritikerna och granskar 20 testbara förutsägelser av Orch OR som publicerades 1998 – av dessa är sex bekräftade och ingen vederlagd.”
En viktig ny aspekt av teorin introduceras. Mikrotubulära kvantvibrationer (t.ex. i megahertz) tycks interferera och producera mycket långsammare EEG-”slagfrekvenser”. Trots ett sekel av klinisk användning har det underliggande ursprunget till EEG-rytmer förblivit ett mysterium. Kliniska försök med kortvarig hjärnstimulering riktad mot mikrotubulära resonanser med megahertz mekaniska vibrationer med hjälp av transkraniellt ultraljud har visat rapporterade förbättringar av humöret och kan i framtiden visa sig användbara mot Alzheimers sjukdom och hjärnskador.
Den ledande författaren Stuart Hameroff drar följande slutsats: ”Orch OR är den mest rigorösa, heltäckande och framgångsrikt testade teorin om medvetande som någonsin har lagts fram. Ur en praktisk synvinkel skulle behandling av hjärnans mikrotubulivibrationer kunna gynna en mängd mentala, neurologiska och kognitiva tillstånd.”
Recensionen åtföljs av åtta kommentarer från utomstående auktoriteter, inklusive en australisk grupp av Orch OR-ärkeskeptiker. Hameroff och Penrose svarar robust på alla.
Penrose, Hameroff och Bandyopadhyay kommer att utforska sina teorier under en session om ”Microtubules and the Big Consciousness Debate” vid Brainstorm Sessions, ett offentligt tredagarsevenemang på Brakke Grond i Amsterdam, Nederländerna, den 16-18 januari 2014. De kommer att engagera skeptiker i en debatt om medvetandets natur, och Bandyopadhyay och hans team kommer att koppla ihop mikrotubulivibrationer från aktiva neuroner för att spela indiska musikinstrument. ”Medvetandet beror på anharmoniska vibrationer av mikrotubuli inuti neuronerna, som liknar vissa typer av indisk musik, men till skillnad från västerländsk musik som är harmonisk”, förklarar Hameroff.