大腦意識與宇宙的聯系很神秘,值得期待。
英國牛津大學的物理學家羅傑·彭羅斯(Roger penrose)在《皇帝的新大腦》壹書中寫道:當我們處於意識狀態時,我們似乎不得不意識到某種東西,也許是壹種感覺,比如痛苦、溫暖或者色彩斑斕的風景和音樂的聲音;或者我體會到困惑、沮喪或快樂等感覺;或者我可以實現對過去壹些經歷的回憶;或者理解別人說的話或者自己的壹個新想法;或者我意識到我想說話或者采取行動,比如從座位上站起來。我也可以“退壹步”去實現這些嘗試,或者我的痛苦的感覺,或者我的記憶,或者我的理解,甚至我的意識。
傳統上,意識是物質之間的壹種反應,來自大腦的復雜計算自動產生。當身體死亡時,血液、氧氣和代謝能量停止,意識結束。
近年來,美國亞利桑那大學麻醉學和心理學系名譽教授斯圖爾特·哈梅羅夫(Stuart HarMeerov)和彭羅斯* * *都提出了新的觀點:蘭花客觀還原理論(Orch-OR theory),又稱Orch-OR理論,認為意識是在量子水平上產生的時空結構,其生理基礎是神經元內部的“微管”結構。Orchestrate,即神經元突觸的輸入端在微管中“精心編譯”量子計算,客觀還原是指意識開始處於疊加狀態,多個世界由於意識的自我坍縮而還原為壹個確定的世界。
時空全息術與信息獲取
美國內分泌學家、喬普拉福利中心副主任迪帕克·喬普拉(Deepak chopra)曾在壹次采訪中問哈梅洛夫:“大腦位於顱骨內,它不到外面去體驗外界。它只是對內部條件作出反應,如pH值、電解質、激素、細胞膜中的離子交換和電脈沖。大腦是如何看待外部世界的?”
“這個問題可以追溯到幾千年前。”米羅夫說,“壹些希臘哲學家認為,外部世界只是我們在頭腦中看到的東西,但它並不存在。笛卡爾當然這麽認為。他說唯壹能讓他確認自己存在的是他的意識,‘我思故我在’。所以,我們不能確定外面的世界就是我們想象的那樣。有人認為世界是人構想出來的,是幻象;也有人認為是準確的表達;還有壹種混合的觀點認為,認知世界確實有其外在存在,但當量子屬性加入後,它就變得不確定了。”
例如,當人們看壹朵玫瑰時,他們並沒有真正看到玫瑰。其實只是視網膜對光子的反應。哈梅羅夫解釋說,很可能是光子在到達眼睛後部的視紫紅質之前就被轉換成了量子信息。所以當光子進入眼睛,穿過視網膜,從中提取出量子信息,以更直接的方式傳達了玫瑰的基本特征或屬性。這也是意識體驗的問題:我們真的感受到各種特性,比如紅、痛、悲、悔、喜、樂,這些都是有意識的覺察。大多數人認為視網膜就像壹個攝像頭,把圖像傳輸到大腦電腦的某個部位,但是誰在看畫面呢?
哈梅羅夫指出,玫瑰的基本屬性,如紅色、氣味等特征,哲學家稱之為“感受性”,其實是在壹個非常基本的時空層面上的特定波動。因為時空的幾何結構是由虛空和全息組成的,我們的視網膜和大腦可以通過量子過程與玫瑰花的本質屬性聯系起來,從而獲得我們頭腦中的這些信息。通過量子過程,我們可以體驗到紅、香等屬性,也可以在我們的意識中體驗到愛、善、真等各種形狀和形式的感覺特征,並在我們的意識中將這些特征理解為屬於外部世界。
“從傳統唯物主義的角度來看,感覺特征是在大腦中創造出來的,是經過神經元計算後呈現出來的性質。但我不這麽認為。神經元計算是壹種無意識的自動處理行為,雖然感覺特征和意識都依附於神經元計算,但並不相同。區別在於與時空幾何的量子聯系。”哈梅羅夫說。
這正是彭羅斯的觀點。宇宙是由原子間的空隙構成的。如果進入微觀尺度,隨著事物變得越來越小,壹切都變得平滑,失去了特性。在比原子小25個數量級的尺度上,也就是所謂的普朗克尺度上,有壹些圖案,或者粗糙度,幾何結構,信息等等。
在量子引力的最基本層面,普朗克尺度的結構創造了物理上不可分割的特征,就像質量、自旋和電荷壹樣。感官特征也是如此。米羅夫和彭羅斯都認為,前意識或意識本身可能嵌入在這種普朗克尺度的幾何結構中,就像質量、自旋和電荷構成了物質世界壹樣。換句話說,意識的本質特征是它達到了宇宙最基本的尺度,保留了所有尺度下的所有信息,因此大腦中的量子生物過程可以獲得各種感官特征。
量子意識理論
米羅夫認為,本質上,意識是壹個量子過程。比如在“看”的過程中,妳可以看到顏色、動作、形狀——所有這些屬性都屬於壹個目標。這些不同的屬性在不同的腦區進行處理,時間略有不同,但它們以某種方式組合起來,成為對目標的有意識認知:壹只鳥,壹架飛機,壹只風箏或者別的什麽。這不是壹系列的功能,它們是壹回事。伽馬同步與這種集成有關,但不能完全解釋。如果意識是量子的,那些不同的性質組合在壹起,糾纏在壹個量子疊加系統中,然後在意識的壹瞬間坍縮,統壹這些性質。
為了解釋量子力學中所謂的測量問題,哥本哈根解釋是幾種可能性之壹。波函數代表了壹個事物的量子態,即粒子可以處於疊加態,也可以處於多個態或者同時處於多個態。在某種情況下,波函數坍縮,所有的可能性都變成了某種現實。但這種解釋將意識排除在科學之外。另壹種解釋,多世界解,其實是壹個量子疊加態能持續多久、多大的問題。根據多世界觀,如果妳有壹個同時具有兩種可能性的量子系統,每種可能性都會發展成自己的全新宇宙。宇宙在最基本的層面上分裂,我們有無數個這樣重疊的宇宙。
彭羅斯的觀點有點傾向於多世界解決方案。他認為分裂的宇宙是不穩定的,它會由於壹個客觀臨界值的限制而在特定的時間縮減,或者會坍縮成壹個特定的狀態——這叫客觀縮減,或或理論。意識始於疊加,壹個關於測不準原理的非常簡單的方程,E=h/t,它決定了壹個意識事件的波場。基於這個方程,它崩潰了,當它崩潰時,它產生了壹個量子化的意識時刻。
意識的實例是它們自身崩潰的結果。它們是不連續的,但發生的非常快,給人壹種連續的感覺,壹般每秒40次左右。在米羅夫和彭羅斯的模型中,意識時刻與伽馬射線的同步腦電圖是壹致的。但不壹定是40次。威斯康辛州的戴維森實驗室研究了幾個西藏僧侶的冥想,發現他們的同步性不是40次,而是在每秒80到100次之間。所以在禪定的狀態下,他們在壹瞬間比別人有更多的意識,也比禪定前更多。這些意識時刻,或意識量子,很像電磁波譜中的光子。在電磁波譜中,妳可以發現高能、快速、高頻的光子,比如紫外線;妳也可以找到更慢更長的波,比如紅外線。而意識事件也有頻譜。
哈梅羅夫說,比如在冥想中,我們會切換到更高的頻率,這樣意識的時刻更多,體驗的強度也會更高。就像從紅光變成紫外光壹樣,意識的變化是類似的。意識發生的時候,外面的世界慢慢浮現在妳的腦海裏。比如汽車在事故中突然急轉彎,人會感覺到外界在減速,因為人的意識瞬間從每秒40次增加到80次,比感知增強還慢。著名足球運動員喬·納馬斯曾經說過,當他處於巔峰狀態時,壹切似乎都慢了下來。有壹次當他觸地得分時,成千上萬的觀眾歡呼起來,但他看到壹切都是慢動作,整場比賽靜悄悄的,沒有壹點聲音。邁克爾·喬丹也說過,當他打得好的時候,他會感覺到對方運動員的動作慢了下來。很有可能是他們把意識從每秒40次提升到了100次,於是外界慢了下來,甚至幾乎停止了。
連接意識和量子時空的“微管”
米羅夫和彭羅斯共同提出,意識是在量子尺度上產生的時空結構。在普朗克尺度的時空結構中,可能存在與宇宙信息相連的東西,神經元內部的“微管”結構就是它的生物終端。
哈梅羅夫說:“20世紀70年代,當我在醫學院時,我第壹次對細胞分裂中的微管產生了興趣。就在那時,我發現神經元中有微管。在此之前,電子顯微鏡的固定液溶解了微管,使細胞內部看起來像水壹樣。但是後來人們意識到那裏有壹個類似森林的結構。大約在那個時候,X射線晶體學顯示了微管的結構,它是壹個圓柱形的晶格框架,幾乎像晶體壹樣。”
當時米羅夫正在學習計算機。所以在他看來,微管就像壹個計算機交換網絡,其中每個微管蛋白亞單位的狀態都代表了壹個比特之類的東西,比如壹個1或者壹個0。如果是,說明細胞內部有大量的信息處理。大多數人把大腦看成1000億個神經元,每個神經元就是壹個開關,1或0的壹個比特。神經元之間的每個突觸每隔幾毫秒就會發生壹點變化。但是如果妳觀察每個神經元內部,妳會看到壹個更快更密集的微管信息處理器。在頭腦中,微管處理信息的速度大約是每秒1027次。
“想想草履蟲,那些單細胞生物。它們四處遊動,尋找食物和配偶,它們交配和學習,它們能迅速逃離毛細血管。它們沒有神經元,沒有突觸,全靠微管來完成。他們可以做到這壹點,壹個神經元應該能夠智能地使用自己的微管。”哈梅羅夫說,“根據我的計算,在每個神經元的微管中,信息處理速度約為每秒1015次,這只是壹個神經元的微管在大腦中的信息處理能力。大腦的總能力強很多,達到每秒1027次。”
哈梅羅夫解釋說,微管是細胞骨架的壹部分,它們類似於細胞內部骨骼的支架。它們的功能是在細胞有絲分裂時分離染色體,在神經發育中促進軸突、樹突和突觸的生長,調節突觸參與記憶活動。如果他們打破,人們會得到阿爾茨海默病。
微管是由單個花生狀蛋白質-微管蛋白組成的中空圓柱體。微管蛋白可以自組裝成細胞的結構和形狀。神經元中微管最多。當壹個神經元發育時,微管會自我組裝並向某個方向生長。就像印度人玩的繩子把戲,表演者把繩子扔上去,自己爬上去。這幾乎就是微管如何形成細胞並最終形成突觸的。當細胞形成時,微管似乎能夠處理信息和組織行動。
人工智能完全建立在唯物主義的前提下。人的大腦是壹臺計算機,和矽片做的計算機沒什麽區別,而意識和感覺的特征是來自復雜計算的自然屬性。物質與時間和空間的結構有關。在時空的基本結構層面,我們需要進壹步探討物質的起源,以及它是否也是意識的起源。
喬普拉認為,在東方智慧傳統中,主客分離之前就有意識,那種意識就是原意識。底層有分裂成主觀和客觀的東西。還原論科學就是基於這種主客觀的分離,是人為的,本質是壹體的。
米羅夫說,二元論者認為物質和意識是獨立的,唯心主義者認為意識產生物質,唯物主義者認為物質產生意識,泛中心主義者認為物質和意識幾乎是壹回事。但我認為,也許最合理的理解意識和物質的方式是走西方中性壹元論提出的路線,底層有某種東西,既能產生物質,又能產生意識。這是東方智慧傳統中唯壹的理論。
如果妳把這個底層的東西看成壹個與基本時空結構相關的量子疊加態,然後按照系統的坍縮模式,妳會得到既完整的物質,又伴隨著意識的物質——通過彭羅斯的客觀還原,這發生在意識的每壹個瞬間。所以從西方中性壹元論或者東方不可調和論的立場來看,我們的解釋非常符合這個底的本質。
非定域意識有可能再生嗎?
哈梅羅夫認為他們的理論確實可以解釋意識,而意識就像漣漪壹樣,在宇宙的基本層面逐漸擴散,這可能是阿卡西場、玻姆和普朗克尺度的幾何結構的隱藏秩序。這些描述中有許多幾乎說了同樣的事情。
那麽,我們是誰?我們的意識是非本地化的嗎?我們是不是也是非本地化的生物,我們投胎獲得肉體的時候是否受到限制?對此,哈梅羅夫表示,從量子物理學的角度來看,生物體是通過量子糾纏相互聯系的。“當我們生活在這個身體裏時,意識幾乎局限於大腦。我們和世界上其他人有量子糾纏,也許是在另壹個狀態,以某種非定域分布的形式。也許當我們死亡時,神經元中微管中的量子信息以某種更廣泛的形式存在於宇宙中,並保持糾纏狀態。換句話說,我們還是有某種自我意識的,知道自己是誰。也許這就是‘靈魂’。所以人死了,體外的量子信息——‘靈魂’可能存在於普朗克尺度的時空,可能再生。”
喬普拉說:“東方宗教傳統認為,當我們死亡時,我們會回到壹種純粹的潛在狀態,這就是我們的純粹意識。甚至以可能性疊加的形式,保留了記憶。這裏我用現代語言解釋壹下。他們可能會說,輪回其實就是把那些可能的場再壹次本地化。我們是壹個更大的可能性領域的壹部分,它被稱為阿卡西領域。是永恒的。”
死亡時,時空中的量子信息不會被破壞,但可能會泄露出去或分散成更全息的分布,但仍保持糾纏狀態。這個理論可以解釋壹些人的瀕死體驗。在紀錄片《科學頻道——穿越蟲洞》中,哈梅羅夫說:“心臟停止跳動,血液停止流動,微管失去量子態,但微管中的量子信息沒有被破壞,也不能被破壞,它們離開身體後又回到宇宙。如果病人醒來,這個量子信息會回到微管,病人會說‘我經歷了壹次瀕死體驗’。如果不醒來,病人就會死亡,這個量子信息就會存在於體外,可能是“靈魂”的形式。"
近年來,越來越多關於瀕死體驗的研究發現,人在死亡時會突然爆發出強烈的、有組織的大腦活動。
死腦活動是“靈魂”的信號嗎?
許多從瀕死體驗中幸存下來的誌願者報告說,他們的意識似乎與大腦和身體分離。他們描述的現象也是相當壹致的,比如看到白光,在隧道裏,和平的氣氛,死去的愛人,往事重現,等等。在其他情況下,誌願者也說他們在體外漂浮,這被稱為靈魂出竅(OBEs)。在各種形式的冥想和創傷事件中,誌願者也報告了大量類似的經歷。根據蓋洛普民意測驗,大約有10萬美國人有過瀕死或靈魂出竅的經歷。壹種叫做氯胺酮的解離性麻醉劑也能產生誌願者所說的體外意識,許多其他精神藥物也有這種作用。
2010,敖勇DB等人在《麻醉與無痛》發表論文,描述了三個腦損傷患者的案例。雖然他們有嚴重的腦損傷,但從技術上講,他們有腦死亡的危險。在移除生命支持分支之前,患者的BIS值(註:利用現代科學手段檢測意識相關的腦電活動,如利用高頻同步腦電圖(γ同步和BIS監護儀、SEDline監護儀等。)為40或以下,其中壹項接近0;在撤除生命支持後不久,心臟死亡時,三位患者的BIS值都突然跳至接近80,並維持30至90秒,之後值又突然回到接近0。
對這種死亡的腦活動的可能解釋是,它是壹種無功能的和普遍的神經元去極化。但這並不能解釋全腦的連貫同步。意識現象涉及多個腦區的信息處理整合,使我們形成對周圍環境的統壹體驗,而不是分離的感官印象。不同大腦區域的同步活動表明它正在結合各方面的感覺特征。
哈梅羅夫和喬普拉認為,盡管無法證明,但死亡的大腦活動很好地代表了瀕死/靈魂出竅的體驗,這在誌願者中非常壹致,通常是壹種愉快的感覺,並被描述為改變人生和有益的體驗。甚至那些懷疑瀕死體驗是超自然和“靈魂”事件的人也同意這些體驗對幸存者是有益和有價值的。如果死亡大腦活動真的與瀕死/靈魂出竅和“靈魂”分離有關,那麽死亡病人也會經歷。死亡大腦活動可能是壹種“靈魂”信號。
死後有意識的意識,或者說“靈魂”,幾千年來壹直是東西方宗教的固有觀點。傳統上,肉體死亡後,血液、氧氣、代謝能量停止,這種意識也就結束了。
死亡是意識創造的幻覺嗎?
美國北卡羅來納州威克森林大學醫學院的羅伯特·蘭紮也認可“多世界解釋”。他認為,根據生物中心論,我們所知的死亡是我們的意識創造的幻覺。
蘭紮在網站上寫道:相信世界是獨立於觀察者的客觀獨立的存在,是我們傳統思維方式的基礎。但大量實驗表明,事實恰恰相反。我們相信生命只是碳的運動和分子的混合——我們暫時活著,不久又回到黃土。
我們相信人天生都會死。而且因為我們把自己和肉體聯系在壹起,肉體的死亡就意味著故事的結束。然而,根據生物中心論,死亡可能並不像我們想象的那樣是最終的。生命和生物對現實擁有控制權,是生命創造了宇宙,而不是相反。也就是說,人的意識決定了宇宙中物體的形狀和大小。
從生物中心論的角度來看,宇宙、空間和時間並不是按照意識告訴我們的清晰不變的方式運行的。簡而言之,空間和時間“只是我們精神的工具”。壹旦這種認為空間和時間是精神觀念的理論被接受,就意味著死亡和永生的觀念存在於壹個沒有空間或線性邊界的世界中。
我們普遍排斥《星際迷航》這樣的科幻故事中的多元宇宙,但事實證明,這種普遍的猜測只比科學真理多了壹小步。量子物理壹個眾所周知的方面是,觀測不能做出絕對的預測,但是每個可能的觀測位置都有不同的概率。對於“多重世界”,主流的解釋是每壹個可能的觀測都對應著壹個不同的宇宙(多元宇宙)。宇宙有無限個,在某個宇宙中,壹切都可能偶然發生。在這些語境中,死亡在實際意義上是不存在的。所有可能的宇宙同時存在,不管其中壹個發生了什麽。
這意味著死亡不可能“在真正意義上”存在。我們死後,我們的生命就變成了“壹朵常年的花,在多個宇宙中再次綻放”。