量子脳理論

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量子脳理論(りょうしのうりろん)は、のマクロスケールでの振舞い、または意識の問題に、の持つ量子力学的な性質が深く関わっているとする考え方の総称。心または意識に関する量子力学的アプローチ(Quantum approach to mind/consciousness)、クオンタム・マインド(Quantum mind)、量子意識(Quantum consciousness)などとも言われる。具体的な理論にはいくつかの流派が存在する。

概要[編集]

脳の振る舞いに系の持つ量子力学な性質が本質的な形で関わっている、というのが量子脳理論と言われるものの一般的な特徴であるが、近年では意識の問題と絡めて議論されることが多い。

量子脳理論と呼ばれるものの全体を物理学的な言葉で特徴づけることは難しいが、一般的な特徴としては量子力学的な効果が効いてくる範囲として、普通の物理学者が考えるよりはるかに大きい時間的・空間的スケールを考えている点が挙げられる。 ヒトの脳はおおよそ20cmほどの大きさを持っておりその内的構造は非常に複雑である。そして脳はおよそ常温(一般に体温である37℃、つまり310K程度)で動作している。こうした系においてマクロスケールで量子力学的な性質が効いてくると考えることは中々難しいが(量子的効果をマクロスケールで発現させるためには普通、規則性のある構造や非常に単純な系を、かなりの低温、例えば絶対零度近くまで冷やさなければならない)、一般に量子脳理論と呼ばれる理論の提唱者においては、この点で強い考え方を持つ。

量子脳理論に共通するのは、意識の基本構成単位としての属性が、素粒子各々に付随するという考え方に基づいており、波動関数の収縮において、意識の基本的構成単位も同時に組み合わされ、生物が有する高度な意識を生じるとしている点である。 こうした理論が提出される背景には様々な動機があるが、そのひとつとは自由意志の問題である。これは物理的世界が因果的に閉じている(物理領域の因果的閉包性)という主張をうまくかわしながら、現在の物理学と整合的な形で実体二元論的立場を取るための方策として、物理系に因果作用を与えられそうな地点として、波動関数の収縮過程の存在を利用できるためである。とはいえ必ずしも量子脳理論と呼ばれる理論のすべてが自由意志の問題を背景にもつわけではない。

たとえばペンローズの理論は決定論であり、哲学的な意味では自由意志の問題ではなくむしろ数学的なプラトニズムの立場と関わる。

様々な流れ[編集]

ノイマン・スタップ アプローチ[編集]

ジョン・フォン・ノイマンの流れを受け継ぎつつヘンリー・スタップによって提唱されているアプローチ。

エックルズ・ベック アプローチ[編集]

ジョン・エックルズの流れを受け継ぎつつF. ベックによって提唱されているアプローチ。

治部・保江アプローチ[編集]

梅沢博臣の1978年,79年の論文に起源を持つアプローチ。量子脳力学(Quantum Brain Dynamics)と呼ばれ、現在治部眞里保江邦夫などが研究を行っている。場の量子論を使って、神経細胞の間隙にある水を巨視的凝集体としてみて、記憶の素過程などを明らかにしようとするものである。目だった哲学的な含意や理論的飛躍は特になく、量子脳理論とよばれているものの中ではおそらく最も普通である。

量子脳力学の理論はサイアス 1999 年 12 月号に「■特集1 シリーズ「人間」 脳と心の物理学 場の量子論はどこまで人間の本性に迫れるか?」と題して紹介された。「数理科学 2000 Vol.38 No.10」では、「脳と心の量子論ー物理学が拓く脳科学の新たな地平」という特集が組まれている。

ペンローズ・ハメロフ アプローチ[編集]

理論物理学者のロジャー・ペンローズと麻酔科医のスチュワート・ハメロフによって提唱されているアプローチ。二人によって提唱されている意識に関する理論は Orchestrated Objective Reduction Theory(統合された客観収縮理論)、または略して Orch-OR Theory(オーチ・オア・セオリー)と呼ばれる。

参考文献[編集]

全般
(意識に関する量子力学的アプローチについて、様々な立場を解説している論文。)

治部・保江アプローチ[編集]

理論の概説
日本語による治部・保江アプローチの簡潔な概説
起源となっている論文
治部・保江アプローチの起源となっている、梅沢博臣、高橋康らによる1978-79年の論文。

ペンローズ・ハメロフ アプローチ[編集]

理論の簡潔な概説
ハメロフのサイトにある理論の解説ページ。図が豊富に用いられており話の概要をつかむのに便利。
1996年にJCSに投稿されたハメロフとペンローズの共著論文。
書籍 理論の背景などを知るのに有用
  • 『ペンローズの<量子脳>理論―心と意識の科学的基礎をもとめて』<ちくま学芸文庫> 筑摩書房 2006年 ロジャー・ペンローズ著,竹内薫,茂木健一郎訳・解説:徳間書店1997.5 ISBN 978-4480090065
竹内薫茂木健一郎によるペンローズ・ハメロフ理論の解説書。139ページから194ページに上のJCSの論文の邦訳が収められている(茂木健一郎訳「意識はマイクロチューブルにおける波動関数の収縮として起こる」)。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]