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January 29, 2014

脳神経細胞内の微小管量子振動で意識が生まれる。

Discovery of Quantum Vibrations in 'Microtubules' Inside Brain Neurons Supports Controversial Theory of Consciousness Science dailyより

http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140116085105.htm

脳神経細胞内微小管の量子振動の発見は論争のまとである意識理論を支持する。

Quantum Vibrations 量子振動
Microtubule 微小管
brain neurons. 脳神経細胞.

A review and update of a controversial 20-year-old theory of consciousness published in Physics of Life Reviews claims that consciousness derives from deeper level, finer scale activities inside brain neurons. The recent discovery of quantum vibrations in "microtubules" inside brain neurons corroborates this theory, according to review authors Stuart Hameroff and Sir Roger Penrose.
They suggest that EEG rhythms (brain waves) also derive from deeper level microtubule vibrations, and that from a practical standpoint, treating brain microtubule vibrations could benefit a host of mental, neurological, and cognitive conditions.

Physics of Life Reviews に掲載された論争の的である意識の20年来の理論の検討および最新情報は、意識が脳の神経細胞内の微細なスケール活動の深いレベルから由来していると主張している。レビュー著者のスチュワート・ハメロフおよびロジャー・ペンローズによると、脳神経細胞内“微小管”の量子振動の最新発見はこの理論を裏付けている。彼らは脳波リズム(脳波)も深いレベルの微小管振動から由来していて、実用的見地から、脳の微小管振動を治療することは多くの心的症状、神経症および認知症状に利益をもたらすことができるだろう。

Stuart Hameroff:スチュワート・ハメロフ
Sir Roger Penrose.ロジャー・ペンローズ

The theory, called "orchestrated objective reduction" ('Orch OR'), was first put forward in the mid-1990s by eminent mathematical physicist Sir Roger Penrose, FRS, Mathematical Institute and Wadham College, University of Oxford, and prominent anesthesiologist Stuart Hameroff, MD, Anesthesiology, Psychology and Center for Consciousness Studies, The University of Arizona, Tucson. They suggested that quantum vibrational computations in microtubules were "orchestrated" ("Orch") by synaptic inputs and memory stored in microtubules, and terminated by Penrose "objective reduction" ('OR'), hence "Orch OR." Microtubules are major components of the cell structural skeleton.

統合された客観収縮理論('Orch OR')と呼ばれる理論は、オックスフォード大学、数学研究所・ウェイダム大学、数理物理学者サー•ロジャー•ペンローズ、および米国、ツーソン、アリゾナ大学、麻酔学、心理学・意識研究センター、著名な麻酔科医のスチュワート・ハメロフによって提唱された。微小管内の量子振動計算は、シナプス入力および微小管に蓄積された記憶によって“統合” ("Orch")されて,それゆえペンローズの“客観的収縮”によって終結すると彼らは示唆している。

Orchestrated Objective Reduction Theory(統合された客観収縮理論)、
quantum vibrational computations 量子振動計算
「OR理論(Objective-Reduction、客観的収縮)」
mathematical physicist 数理物理学

Orch OR was harshly criticized from its inception, as the brain was considered too "warm, wet, and noisy" for seemingly delicate quantum processes. However, evidence has now shown warm quantum coherence in plant photosynthesis, bird brain navigation, our sense of smell, and brain microtubules. The recent discovery of quantum vibrations in microtubules inside brain neurons by the research group led by Anirban Bandyopadhyay, PhD, at the National Institute of Material Sciences in Tsukuba, Japan (and now at MIT), corroborates the pair's theory and suggests that EEG rhythms also derive from deeper level microtubule vibrations. In addition, work from the laboratory of Roderick G. Eckenhoff, MD, at the University of Pennsylvania, suggests that anesthesia, which selectively erases consciousness while sparing non-conscious brain activities, acts via microtubules in brain neurons.

統合された客観収縮理論(Orch OR)は、脳は明らかに微細な量子過程のために極めて、“温かく、湿り気があり、騒がしい”と考えられていたので、発表当初から批判された。しかしながら、今や、証拠が植物の光合成、鳥脳飛行、私たちの嗅覚、および脳の微小管内の常温量子コヒーレンスを示している。日本、筑波、独立法人・物質・材料研究機構(現在はMIT)のAnirban Bandyopadhyay, PhDによって指導されたグループによって脳内の微小管における常温量子波動の発見はこのペア理論を裏付けていて、脳波リズムも深いレベルの微小管振動から由来していることを示唆しています。さらに、ペンシルベニア大学のRoderick G. Eckenhoff, MD,研究所の論文は、非意識脳活動を温存しながら選択的に意識を消去する麻酔が脳神経内の微小管を介して作用すると示唆している。

coherence:コヒーレンス、干渉性
quantum coherence量子コヒーレンス
plant photosynthesis 植物の光合成

"The origin of consciousness reflects our place in the universe, the nature of our existence. Did consciousness evolve from complex computations among brain neurons, as most scientists assert? Or has consciousness, in some sense, been here all along, as spiritual approaches maintain?" ask Hameroff and Penrose in the current review. "This opens a potential Pandora's Box, but our theory accommodates both these views, suggesting consciousness derives from quantum vibrations in microtubules, protein polymers inside brain neurons, which both govern neuronal and synaptic function, and connect brain processes to self-organizing processes in the fine scale, 'proto-conscious' quantum structure of reality."


意識の源は、宇宙、私たちの存在の本質の場に反映している。多くの科学者が主張しているように、意識は脳神経間での複雑な計算から進化したのか?または、意識は、ある意味で、スピリチュアル的アプローチが言っているように、意識は初めからそこに存在していたのか?とカレントレヴューでハメロフとペンローズは問いかけている。
”これは潜在的なパンドラの箱を開きますが、私たちの理論はこれらの見解の両方を適応させていて、意識が脳神経内のタンパク質ポリマー・微小管の量子振動から由来していて、微小管は神経機能とシナプス機能の両方を支配していて、精密なスケールで脳過程を自己組織化プロセスに結びつけている。それは現実の”原意識”量子構造である。

protein polymer タンパク質ポリマー
protein polymer 高分子タンパク質
self-organizing processes 自己組織化プロセス
proto-conscious 原意識
quantum structure 量子構造

After 20 years of skeptical criticism, "the evidence now clearly supports Orch OR," continue Hameroff and Penrose. "Our new paper updates the evidence, clarifies Orch OR quantum bits, or "qubits," as helical pathways in microtubule lattices, rebuts critics, and reviews 20 testable predictions of Orch OR published in 1998 -- of these, six are confirmed and none refuted."

懐疑的批判の20年後に、“証拠が明らかに統合された客観収縮理論(Orch OR)を支持していると“ハメロフとペンローズは続けて述べている。"私たちの新しい論文は証拠を最新化し、微小管格子のらせん状経路として統合された客観収縮理論(Orch OR)のquantum bits 量子ビットまたは"qubits," 量子ビットを明らかにし、批判を反論し、および1998年に発表されたOrch ORの20の検証可能な予測を再調査し、これらうち6つは確認されて、なにも論破されなかった。

helical らせん状の
quantum bits 量子ビット
qubit:量子ビット; qubit通常の計算機の「ビット」に対応する量子計算機における概念."0"か"1"かではなく, "0"と"1"の任意の「重ね合わせ」状態をとるものとされる.
microtubule lattice 微小管格子
testable predictions 検証可能な予測

An important new facet of the theory is introduced. Microtubule quantum vibrations (e.g. in megahertz) appear to interfere and produce much slower EEG "beat frequencies." Despite a century of clinical use, the underlying origins of EEG rhythms have remained a mystery. Clinical trials of brief brain stimulation aimed at microtubule resonances with megahertz mechanical vibrations using transcranial ultrasound have shown reported improvements in mood, and may prove useful against Alzheimer's disease and brain injury in the future.

この理論の重要な新たな側面が紹介された。微小管の量子振動(例えばメガヘルツ)が干渉して、よりゆっくりした脳波(ビート周波数)を産生する。一世紀に渡る臨床使用にもかかわらず、脳波リズムの基本になる起源は謎のままである。経頭蓋超音波を用いて、メガヘルツ機械振動と微小管共振を目的とした短時間の脳刺激の臨床試験は気分改善の報告を示して、将来においてアルツハイマー病および脳損傷に対して有用であることを証明するかもしれない。

Microtubule quantum vibration 微小管の量子振動
beat frequencies ビート周波数
transcranial ultrasound 経頭蓋超音波

Lead author Stuart Hameroff concludes, "Orch OR is the most rigorous, comprehensive and successfully-tested theory of consciousness ever put forth. From a practical standpoint, treating brain microtubule vibrations could benefit a host of mental, neurological, and cognitive conditions."

主執筆者のスチュワート・ハメロフは、統合された客観収縮理論(管弦楽OR)は最も統合された客観収縮理論(Orch OR)は最も正確で、包括的であって、以前に発表された意識の成功裏に検査された理論であると主執筆者のスチュワート・ハメロフは結論を下してる。

The review is accompanied by eight commentaries from outside authorities, including an Australian group of Orch OR arch-skeptics. To all, Hameroff and Penrose respond robustly.

このレビューは統合された客観収縮理論(Orch OR)への主だった懐疑者のオーケストラグループを含む外部の権威者からの8の論評を伴っている。全ての人へ、ハメロフとペンローズは強く応答している。

Penrose, Hameroff and Bandyopadhyay will explore their theories during a session on "Microtubules and the Big Consciousness Debate" at the Brainstorm Sessions, a public three-day event at the Brakke Grond in Amsterdam, the Netherlands, January 16-18, 2014.

ペンローズ、ハメロフとボンドパッダエ.は、2014年1月16-18日、アムステルダム、Brakke Grondでの3日間の公開イベント、ブレーンストーミングセッション「微小管および大いなる意識の討論」に関するセッション中に彼らの理論を探求する。

They will engage skeptics in a debate on the nature of consciousness, and Bandyopadhyay and his team will couple microtubule vibrations from active neurons to play Indian musical instruments. "Consciousness depends on anharmonic vibrations of microtubules inside neurons, similar to certain kinds of Indian music, but unlike Western music which is harmonic," Hameroff explains

彼らは意識の本質に関する討論で懐疑的であって、ボンドパッダエと彼らのチームはインド楽器を演奏する活性神経細胞から量子振動と結合させる。「意識はある種のインド音楽と同じように、神経内の微小管の非調和振動によりますが、西洋音楽は違っていて、それは調和振動である。」

anharmonic vibration 非調和振動

用語

粒子と波動の二重性(りゅうしとはどうのにじゅうせい、Wave–particle duality)とは、物理学及び物理化学において、全ての物質やエネルギーは粒子的な性質と波動的な性質の両方を持つという考え方である。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B2%92%E5%AD%90%E3%81%A8%E6%B3%A2%E5%8B%95%E3%81%AE%E4%BA%8C%E9%87%8D%E6%80%A7

微小管
細胞内にある管状の構造物。細胞の運動や形の保持に関与する細胞骨格の一つ。チューブリンというたんぱく質からなり、太さ約24ナノメートル。細胞分裂の際には紡錘糸となって現れる。細胞小器官などを輸送するレールの役割も果たしている。
http://kotobank.jp/word/%E5%BE%AE%E5%B0%8F%E7%AE%A1

Stuart Hameroff:スチュワート・ハメロフ
スチュワート・ハメロフ(英: Stuart Hameroff、1947年7月16日 - )は、アメリカ合衆国の麻酔科医。医学博士。現在アリゾナ大学教授。意識に関する国際会議ツーソン会議のオーガナイザー。ロジャー・ペンローズとの意識に関する共同研究で有名。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%AF%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%BB%E3%83%8F%E3%83%A1%E3%83%AD%E3%83%95

ロジャー・ペンローズ(Sir Roger Penrose, 1931年8月8日 - )は、イギリス・エセックス州コルチェスター生まれの数学者、宇宙物理学・理論物理学者。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%82%B8%E3%83%A3%E3%83%BC%E3%83%BB%E3%83%9A%E3%83%B3%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%82%BA

量子コヒーレント
量子コヒーレントとは、同時に複数の状態で存在することを科学的に表現する用語だ。[量子重ね合わせ状態とは、量子力学において、確率的に得られる二つの状態がいまだに決定されていない状態。単に何が起こるか確率的にしか判らないということではなく、重ね合わせという独特の状態]

Scholes氏は量子コヒーレンスについてこう説明する。「私が好むアナロジーは、ラッシュアワーに家へ自動車で帰るにあたって3つのルートがあるというものだ。どのルートが速いか遅いかはわからない。しかし量子的なメカニズムでは、これらの3つのルートを同時に取ることができる。到着するまで、自分がどこにいるかを特定しないので、常に最も速いルートを選ぶことになる」

光合成は量子コンピューティング」:複数箇所に同時存在より
http://wired.jp/2010/02/10/%E3%80%8C%E5%85%89%E5%90%88%E6%88%90%E3%81%AF%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%86%E3%82%A3%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%80%8D%EF%BC%9A%E8%A4%87%E6%95%B0%E7%AE%87%E6%89%80/

お知らせ
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