В результате развития квантовой механики многие физики, а впоследствии другие ученые и популяризаторы решили, что квантовая теория сможет объяснить тайну сознания. Существует точное соответствие между физической реальностью и логикой, и, в соответствии с законами матричной логики[263], одна и та же вещь обладает двумя аспектами. Поразительное сходство между основными квантовыми и мыслительными процессами послужило поводом для возникновения квантовой гипотезы разума. Открытие квантовых вычислений стало еще одним импульсом и породило множество моделей мозга, разработанных на основе квантовых принципов вычисления. Среди них самой детально разработанной является модель Пенроуза-Хамероффа[264], хотя она необязательно является совершенно точной или окончательной [265]. Тем не менее, справедливость нашей концепции связана не с обоснованностью одной модели, но с аргументацией, обрисованной в общих чертах в предыдущих параграфах, позволяющей избежать ловушки радикального редукционизма.
Роджер Пенроуз и Стюат Хамерофф предположили, что сознание возникает в результате биофизических процессов, действующих на внутриклеточном уровне и вовлекающих цитоскелетные структуры. В их модели сознание приписывается квантовому вычислению в цитоскелетных белках, организованных в сеть микротрубочек внутри нейронов мозга. Цитоскелет является «опорой», сетью трубочек и волокон, предоставляющих структурную опору и средства транспортировки внутриклеточных веществ. Хотя цитоскелет традиционно ассоциируется с чисто структурными функциями, последние исследования показали, что он также принимает участие в процессе обработки сигналов и информации. Периодическая решетчатая структура микротрубочек (см. рис. 7.4), кажется, идеально подходит для вычислений в молекулярных масштабах и, вероятно, является причиной ловкости одноклеточных простейших животных. Эти крошечные одноклеточные организмы плавают, обучаются, передвигаются вокруг объектов, избегают хищников и находят пищу и партнеров — и все это они могут делать, не обладая нервной системой. В многоклеточных организмах микротрубочки соединены друг с другом структурно благодаря белковым связям и функционально с помощью щелевых контактов, самоорганизуясь при этом в сеть наномасштаба, которая является более крупной по сравнению с нейроаксонной системой. Человеческий мозг состоит приблизительно из 10>11 нейронов и 10>18 микротрубчатых соединений (белок тубулин). Размеры тела нейрона измеряются в микрометрах, диаметр — в нанометрах. Микротрубочки взаимодействуют с другими клеточными структурами: механически — с помощью белков, химически — благодаря ионам и сигналам «вторичных мессенджеров» и электрически — с помощью напряжения возбуждения. В мозге они организуют синаптические связи и регулируют синаптическую активность, ответственную за память и обучение.
