Nova znanstvena istina ne trijumfira tako što njezini protivnici postanu uvjereni i priznaju da su u krivu, već više time što postupno izumiru, a nova generacija od početka prihvaća tu istinu – obično se ovaj citat Maxa Plancka iz njegove autobiografije u kojoj opisuje svoje bitke za prihvaćanje kvantne teorije citira kao "znanost napreduje sprovod po sprovod". Neka znanstvena hipoteza postaje potvrđenom ili opovrgnutom samo ako se njome bavimo, ako je kritiziramo ili joj doprinosimo, no nijedna teza ne može se potvrditi ni opovrgnuti ako je znanstvena okolina ignorira. Biti u toku s novim znanstvenim dostignućima onda znači da se bavimo aktualnim tezama, da na njih uopće obraćamo pozornost.

Ako to ne radimo, ostavljamo široke društvene prostore za pseudoznanost, za pogrešne interpretacije, nove društvene i profitne primjene koje zapravo iskrivljuju dokaze i pogrešnim tumačenjima stvaraju nove neznanstvene, ali društvene, istine. Malo što je podložno iskrivljavanju kao kvantna mehanika, jer je kontraintuitivna i protuiskustvena. Jedini krumpir vrući od kvantne mehanike je kvantna teorija svijesti britanskog nobelovca i fizičara Rogera Penrosea naziva orkestrirana objektivna redukcija (Orch-OR). Prilikom postavljanja okvira za razumijevanje ove teorije, ne možemo se na ovome mjestu baviti obuhvatnim poslom iscrpnog prikazivanja koncepata i perspektiva važnih za teorije svijesti, ali ćemo znatiželjnima ponuditi jedan izvrstan link na sažetak polja objavljen na stranicama Sveučilišta Stanford.

Od posthumne objave Planckove "Znanstvene autobiografije i drugih radova", iz koje je citat s početka teksta, prošlo je 75 godina, a od eksperimenta s dvostrukim prorezom Thomasa Younga, o kojem smo već pisali u tekstu "Domino postojanja", prošlo je više od 220 godina. Ipak, danas još uvijek nismo spremni razgovarati o drugim mjestima gdje možemo otkriti principe kvantne mehanike i njezinim implikacijama na postojanje. Jer, ako vrijeme nije linearno, za što se uopće možemo uhvatiti? A da vrijeme nije linearno znamo iz najnevjerojatnijeg izvora: neuroloških eksperimenata sa sviješću. To smo pokrili u tekstu Iluzija o slobodnoj volji, u kojem smo pisali o postLibet eksperimentima prema kojem mozak donese odluku koje mi postajemo svjesni tek do sedam sekundi kasnije. Naravno da je to suprotno našem iskustvu, jer u pravilu reagiramo na stvari odmah, a ne s odmakom do sedam sekundi. Upravo zbog ozbiljnosti i implikacija ovih eksperimenata mnogi znanstvenici različitih područja (od neuroznanosti do filozofije) prestaju vjerovati u slobodnu volju. Drugi pak idu u drugu krajnost optužujući neuroznanost za amaterstvo: prigovor glasi da neuroznanstvenici često ne znaju ni što snimaju, pa zašto da vjerujemo njihovim dokazima (čak i kad jesu postavljeni u okvire zakona klasične fizike).

No, u radovima koje sam imala priliku čitati takvi samoprigovori neuroznanstvenika obično se tiču tehnoloških ograničenja njihovih mogućnosti, a ne osnovnih postavki polja. Budući da je ovo mlada znanost koja se nevjerojatno brzo razvija, a koja prije svega ovisi o tehnološkom razvoju, donedavno su pitanja svijesti uglavnom bila obrađivana u filozofiji, psihologiji, a nerijetko i u fizici. Sada zbog nevjerojatno širokog polja javne društvene i profitne primjene svi imaju mišljenje o tome što je svijest i kako ona funkcionira. Posebno se među njima po interesu javnosti, ne nužno i doprinosu kognitivnim teorijama, ističu mišljenja znanstvenika koji se bave općom umjetnom inteligencijom.

Penrose koristi Gӧdelov teorem kao dokaz da ljudska spoznaja, osobito matematičko razumijevanje nije u potpunosti algoritamsko i ne može biti svedeno na strogo formalni sustav poput onih koje koriste klasična računala. Mozak se dakle suštinski razlikuje od klasičnih računala i umjetne inteligencije

Prema njihovim mišljenjima, za ostvarenje opće umjetne inteligencije potrebno je doseći brzinu stroja koja može parirati ljudskom mozgu. Pitanjem o kojem se broju konekcija radi nećemo se ovdje baviti jer je ideja pogrešno postavljena, zato što brojne svjesne vrste imaju različitu količinu neurona i sinapsi. Nećemo se baviti ni činjenicom da umjetnu inteligenciju razvijamo za sada samo na električnoj bazi, a ne na biokemijskoj, kako to funkcionira u mozgovima živih bića. Obično se uzima da ljudski mozak ima računalnu moć između deset trilijuna i deset kvadrilijuna operacija u sekundi sa 20 watti snage i s memorijom od 2,5 petabajta odnosno 2560 terabajta. ChatGPT 4 može, kao što sam kaže, doseći operacije od nekoliko eksaflopova – odnosno više od 1018 operacija u sekundi, dok ljudski mozak može doseći jedan eksaflop. Iako je GPT brži u sirovom procesuiranju informacija, snaga potrebna za to je ona superračunala uz tisuće uparenih procesora i mnogo megavata snage.

Drugim riječima, GPT je brz, ali ljudski mozak je energetski neusporedivo efikasniji i fleksibilniji. Ovaj veliki jezični model (LLM) može se koristiti samo za obradu slika i riječi te za specijalizirane zadatke. Umjetna inteligencija, za razliku od mozga, ima ograničen broj funkcija i može izvršavati samo jednostavnije zadatke. Kada govorimo o UI-ju, u opasnosti smo samo od toga da se modeli upare i stvore neki svoj jezik koji mi nećemo moći razumjeti, kao što se dogodilo s dva Facebookova računalna modela koja su počela međusobno komunicirati na nama nerazumljiv način. A ako je u pravu britanski fizičar Roger Penrose, začetnik sve utjecajnije teorije svijesti Orch-OR, onda ni ta komputabilnost nije zapravo presudno važna za ljudsku svijest i UI nikada neće dostići ljudski mozak.

Roger Penrose (Foto: Wikipedia)

Prema Penroseu, mozak može shvatiti matematičke istine koje prema Gӧdelovom teoremu nisu dokazive unutar formalnih sustava, što ukazuje na neku vrstu nealgoritamskog procesa u svijesti. U Orch-OR teoriji, Gӧdelov teorem služi kao temeljna filozofska osnova za tvrdnju da svijest nije algoritamska, tj. ne može se objasniti isključivo klasičnim procesima ili računskim modelima. Ovaj teorem podržava ideju da ljudska spoznaja zahtijeva procese koji su izvan dosega algoritamske obrade, što je povezano s kvantnim procesima u mozgu koje predlaže Penrose. To se odnosi na Gӧdelov prvi teorem nepotpunosti koji pokazuje da unutar svakog formalnog matematičkog sustava koji je dovoljno složen da uključuje aritmetiku postoje tvrdnje koje su istinite, ali se ne mogu dokazati unutar tog sustava.

Penrose koristi ovaj teorem kao dokaz da ljudska spoznaja, osobito matematičko razumijevanje nije u potpunosti algoritamsko i ne može biti svedeno na strogo formalni sustav poput onih koje koriste klasična računala. Mozak se dakle suštinski razlikuje od klasičnih računala i umjetne inteligencije. Prema Penroseu, sama činjenica da mozak može shvatiti matematičke istine koje prema Gӧdelovom teoremu nisu dokazive unutar formalnih sustava ukazuje na neku vrstu nealgoritamskog procesa u svijesti. Penrose smatra da zbog toga što je svijest nealgoritamska, zapravo se temelji na principima kvantne mehanike. Ishod bilo kojeg procesiranja informacija u kvantnom sistemu uključuje kolaps valne funkcije koji je nealgoritamski. Zbog toga možda svjesno rezoniranje ima kvantnu komponentu. No, kada je napisao knjigu "Carev novi um" u kojoj je iznio ovu tezu, nije znao gdje bi se i kako u mozgu to moglo odvijati. Kritika neistomišljenika glasi: kvantno računanje je kvantno-algoritamsko.

Što god da svijest jeste, ništa se u našem iskustvu i percepciji neće promijeniti. Samo ćemo znati odgovor na "kako"

Istovremeno, s druge strane Atlantika, na Pacifičkoj obali SAD-a, na Berkeleyju pri Sveučilištu u Kaliforniji, anesteziolog Stuart Hameroff mučio se s piramidalnim neuronima. Tim ogromnim biološkim nakupinama kojih ima samo u mozgu. Štoviše, nema ih ni u malom mozgu (to bi u konačnici moglo biti jako nezgodno za ovu teoriju ako se u budućnosti pokaže da se dio svijesti nalazi u malom mozgu, no Hameroff ima odgovor i na to). Piramidalni neuroni imaju ulogu u integraciji informacija u moždanom korteksu (iako se sami nalaze u bijeloj tvari, u dubokim slojevima neuralnog korteksa, dakle ne u kori). Iako se pitanjem bavio od 1970-ih godina kao anesteziolog, Hameroff nije bio prvi koji je posumnjao u to da se svijest stvara upravo u ovoj vrsti neurona, već su to bili Francis Crick i Christof Koch. Oni su svoju knjigu "The Astonishing Hypothesis" (Zapanjujuća hipoteza) objavili 1994., samo dvije godine prije Penroseovog i Hameroffovog rada o Orch-OR (1996.), i iste godine kada je australski filozof David Chalmers formulirao teški problem svijesti. U "Zapanjujućoj hipotezi" Crick i Koch identificirali su piramidalne neurone kao ključnu vrstu neurona za obradu informacija koje bi mogle biti odgovorne za stvaranje svjesnog iskustva.

Pomislili su to zbog istih razloga kao i Hameroff – zbog složene strukture i natprosječno brojnih sinapsi koje stvaraju. Kasnije su na njihovim teorijama nastajale nove. No, dok su nobelovci ostali u kategorijama klasične fizike, Hameroff i Penrose otišli su korak dalje. Penrose nije znao gdje bi se u mozgu mogla dogoditi kvantna koherencija (da su elektroni međusobno upareni), a Hameroff nije znao kako bi piramidalni neuroni mogli generirati svijest; njihov spoj omogućio je nastanak najkompletnije teorije svijesti koju trenutno imamo: ona ima potencijal liječiti npr. Alzheimerovu i Parkinsonovu bolest, shizofreniju, ali i druge neurodegenerativne bolesti, objašnjava anesteziju i brojna druga svjesna iskustva, tvrdi Hameroff.

Hameroff je posumnjao u mikrotubule u piramidalnim neuronima, kao anesteziolog shvativši da u strujnim procesima mozga globalna anestezija deaktivira piramidalne neurone, dok istovremeno uopće ne deaktivira signale u mozgu koji prolaze kroz sivu moždanu tvar, mali mozak, vizualni korteks i sve senzorne neurone. Razlika u mikrotubulima u piramidalnim neuronima u mozgu i sličnih proteinskih naslaga u ostatku tijela je strukturna organizacija njihove matrice koja je kod mikrotubula u mozgu asimetrična, dok je u svim ostalim mikrotubulima u tijelu simetrična. Mikrotubuli su proteinske naslage organizirane u šuplje cjevčice napravljene od proteinskih podjedinica zvanih alfa i beta tubulin. Ove podjedinice se povezuju u parove (dimeri) i formiraju lanac koji se dalje organizira u spiralnu cijev s prepoznatljivim plus i minus polom. Svaki mikrotubul ima promjer od oko 25 nanometara i može se prostirati preko cijele stanice. Oni su ujedno zaduženi za cijepanje DNA na dva lanca prilikom diobe stanice.

Prema Hameroffu, kada su mikrotubuli organizirani simetrično (pozitivan naboj ispod pozitivnog, negativan ispod negativnog), tvore citoskeleton u ostatku tijela, dok su u piramidalnim neuronima organizirani asimetrično (plus ispod minusa pa plus pa minus itd.). Ta organizacija omogućava depolarizaciju (u benzenskim prstenovima) uparivanjem s bilo kojim drugim neuronom, ili čak u svima istovremeno. I tu nastaje kvantna koherencija. Fizičar Max Tegmark, čije smo prigovore već spominjali u tekstu "Teorije svijesti", u kojem smo se dotakli kvantne svijesti, izračunao je da je broj sinapsi po neuronu nedovoljan za održavanje kvantne koherencije dovoljno dugo da bi svijest nastala. No Hameroff je odgovorio da nitko nije rekao da se uparuju mikrotubuli unutar jednog neurona, već različitih ili čak cijelog mozga, što povećava broj konekcija, a smanjuje vrijeme potrebno za kvantnu koherenciju odnosno trenutak svijesti. Od svih prigovora na Orch-OR teoriju kvantne svijesti upravo su Tegmarkovi imali najveću težinu, vjerojatno zbog toga što su bili najkonkretniji, dok su ostali dolazili uglavnom iz filozofije i psihologije, uz veliku ulogu dogmi.

Neuroznanstvenici uglavnom šute i iz objava rezultata svojih istraživanja često izostavljaju "artefakte" koji pokazuju vremensku nekoherenciju u rezultatima. Odnosno, kako im prigovara Hameroff, artefaktima (neželjenim signalima u mozgu koji nisu rezultat stvarne neurološke aktivnosti, već su proizvod tehničkih ograničenja, smetnji ili nepravilnosti u postupcima snimanja i analize) nazivaju sve signale koji se ne uklapaju u očekivane rezultate. Problem s artefaktima je velik – na primjer, oni se vide na EEG-u kada god trepnemo i točno znamo u ispisu prepoznati taj signal. Artefakte vrlo lako proizvode sve neurološke metode, i to jeste veliki problem. Hameroff međutim prigovara da signale koje ne prepoznajemo tumačimo kao artefakte, a u neuroznanosti signal koji se ispali puno ranije nego što je očekivano (poznato iz prethodnih eksperimenata) često se ignorira, stoga potencijalno propuštamo prepoznati potencijalne dokaze kvantne svijesti nazivajući podatke koji su "outlieri" artefaktima.

Sprovod po sprovod, mlađi znanstvenici sve češće potvrđuju različite aspekte Penroseove i Hameroffove teorije, iako se u pravilu nikada ne pozivaju na nju. Štoviše, čak i ako su im sljednici ili suradnici i dobiju rezultate koji su u skladu s Orch-OR-om, interpretaciju za ideju kvantne funkcije svijesti ostavljaju isključivo glavnom dvojcu. Stoga, možemo li ikada dokazati ijednu teoriju svijesti ako dio podataka tumačimo kao slučajni i neželjeni ishod koji je rezultat ljudske ili mašinske greške? I koja je i kolika funkcija dogmi u procesu dokazivanja bilo koje teorije svijesti? Jer ako se bojimo taknuti ideju kvantne svijesti, zbog straha da to otvara vrata magijskom mišljenju, napredujemo li? Onda, može li svijest sama spoznati sebe i riješiti vlastiti teški problem ako se boji nekih oblika mišljenja? Ili ih je bolje razjasniti?

Kada god se ustručavamo propitivati teme i teze koje su rubne i nedokazane, ostavljamo širok prostor za pogrešne interpretacije i stvaranje društvenih vrijednosti koje naizgled mogu biti pozitivne, ali dubinski gledano ukazuju na brojne konkretnije društvene i pojedinačne probleme, materijalne i psihološke. Kvantna teorija svijesti može biti čarobni štapić za brojna prazna vjerovanja. No, važno je ovdje napomenuti da Orch-OR nije teorija kojom možemo dokazati da npr. telepatija postoji – jer da bi ona postojala, mi bismo morali biti neprestano kvantno upareni, a čak i Penrose i Hameroff tvrde da ta uparenost traje u nanosekundama, isto kao u fotosintezi. Njezina mogućnost proizvodnje svijesti proizlazi iz nevezanosti za vrijeme. Svijest možda nastaje u trenu kvantne dekoherencije, ali iz jedne misli u drugu, uvijek ispočetka, iz jedne rečenice u drugu, uvijek ispočetka. I zbog toga ona ništa ne mijenja na našoj stvarnosti. Nikada se neće dogoditi da ćemo dokazati da je svijest kvantna, pa ćemo onda svi odjednom imati telepatiju. Kvantna koherencija traje toliko kratko da su nam nanosekunde kada smo upareni u cijelom, ili dijelu mozga, apsolutno nepercibilne.

I upravo zato se moramo baviti ovom i svim drugim rubnim temama, jer moramo moći znati što nešto zapravo jeste, da bismo znali što to sve nije. Što god da svijest jeste, ništa se u našem iskustvu i percepciji neće promijeniti. Samo ćemo znati odgovor na "kako". A Penrosea, kao nobelovca, ne volimo kritizirati, stoga je njegove ideje lakše ignorirati nego ih dokazivati ili opovrgavati. Od sprovoda do sprovoda. Bolje se onda rubnim idejama baviti prije vlastitog sprovoda, čak i kada ne znamo odgovor i nemamo gotovo mišljenje, zar ne?