Η σκέψη και ο εγκέφαλος δεν ταυτίζονται. Στην πράξη, μπορούν να θεωρηθούν δύο διαφορετικά πράγματα. Αν θεωρήσουμε τον εγκέφαλο ως το 'υλικό' μέρος, η σκέψη θα αποτελεί το μη-υλικό ή 'πνευματικό' μέρος ενός θεμελιώδους δίπολου. Αυτό το δίπολο δημιουργεί τον κόσμο της συνείδησης, ή, εναλλακτικά, η συνείδηση εκφράζεται στο ανθρώπινο ψυχικό επίπεδο μέσα από το ζευγάρι σκέψη- μυαλό. Με τον όρο ψυχή εννοούμε ακριβώς αυτές τις νοητικές λειτουργίες που λαμβάνουν χώρα μέσα στον ανθρώπινο εγκέφαλο, αν και η έννοια της ψυχής μπορεί να επεκταθεί για να συμπεριλάβει όλα τα ανθρώπινα πνευματικά-συναισθηματικά φαινόμενα. Σε αυτήν την περίπτωση η 'ψυχή' θα ταυτιζόταν με τον όρο 'συναισθηματική νοημοσύνη.'
Η αντιπαράθεση πνεύματος- ύλης είναι πολύ παλιά, αν και κανένα από τα δύο αυτά στρατόπεδα δεν μπορεί να διεκδικήσει αποκλειστικά το σύνολο της ανθρώπινης προσωπικότητας. Ο υλισμός δέχεται ότι η ψυχή και το πνεύμα παράγονται μέσα από υλικές διεργασίες, ενώ ο ιδεαλισμός θεωρεί ότι το πνεύμα, ή η ψυχή είναι αυτή που παράγει τον υλικό κόσμο. Ωστόσο, ενώ ο ιδεαλισμός δεν μπορεί να εξηγήσει πώς από το μη-υλικό παράγεται το υλικό, ο υλισμός δεν μπορεί να εξηγήσει πώς από το υλικό παράγεται το πνεύμα χωρίς να υπάρχει κάποιος νοήμων παράγοντας να οργανώσει την ύλη εξαρχής.
Η θεωρία των πιθανοτήτων, η οποία είναι φαινομενολογική κατά βάση, θέτει το πρόβλημα σε διαφορετική βάση. Ποιες είναι οι πιθανότητες, για παράδειγμα, από το μηδέν να παραχθεί ευφυής ζωή μέσα στο σύμπαν από καθαρά τυχαίες υλικές διεργασίες; Ουσιαστικά είναι μηδέν. Αλλά μια παράμετρος θα μπορούσε να αλλάξει αυτό το αποτέλεσμα. Μια αιτία δηλαδή. Αν συμπεριλάβουμε σε μια πιθανοκρατική εξίσωση έναν παράγοντα τέτοιον ώστε το τελικό αποτέλεσμα να μην τείνει στο μηδέν αλλά σε ένα μη μηδενικό αποτέλεσμα, τότε το όλο πρόβλημα του 'παραδόξου της ύπαρξης' διορθώνεται. Τώρα, σε ό,τι αφορά αυτήν την παράμετρο μπορεί να είναι μια 'υλική' παράμετρος, όπως, λόγου χάρη, ένας αλγόριθμος που να οδηγεί στην αυτοργάνωση των υλικών διαδικασιών. Ωστόσο, όποιος και όσο υλικός κι αν είναι αυτός ο παράγοντας, αναπόφευκτα, θα λέγαμε, μας οδηγεί σε κάποιο χαρακτηριστικό νοημοσύνης. Ο αλγόριθμος στον οποίον αναφερθήκαμε έχει ένα τέτοιο χαρακτηριστικό, καθώς αποτελεί μια 'νοήμονη' αιτία για μια καθοδηγούμενη πορεία της υλικής διεργασίας. Αλλά γενικότερα η όποια εισαγωγή μιας ή περισσοτέρων παραμέτρων έτσι ώστε να κάνουμε μια κατανομή πιθανοτήτων να 'τρέξει' προς μια μη μηδενική και πεπερασμένη κατεύθυνση, προϋποθέτει έναν νοήμονα παράγοντα στην όλη διαδικασία.
Το συμπέρασμα ότι το σύμπαν είναι νοήμον είναι η φυσική κατάληξη οποιασδήποτε διαδικασίας σκέψης που προσπαθεί να κατανοήσει τα θεμελιώδη ερωτήματα που την απασχολούν, όπως ο χώρος, ο χρόνος, οι αιτίες των πραγμάτων, θέματα αισθητικής και ηθικής, κοκ. Το 'νοήμον' βέβαια χαρακτηριστικό του σύμπαντος δεν είναι, για παράδειγμα, η δύναμη της βαρύτητας καθαυτή. Αλλά και πάλι αν αναλογιστούμε ότι αυτή η δύναμη δεν παράγει τη νοημοσύνη αλλά προϋποθέτει την ύπαρξη της νοημοσύνης για τη βαρυτική οργάνωση της ύλης, καταλαβαίνουμε ότι ένας νοήμων παράγοντας μέσα στο σύμπαν θα πρέπει να υπάρχει, ότι αυτός ο παράγοντας είναι 'εξω-υλικός,' με την έννοια ότι κατευθύνει 'αφ' υψηλού' την ύλη, και ότι θα είναι της ίδια υφής με αυτό που εμείς αποκαλούμε συνείδηση και νοημοσύνη.
Το γεγονός ότι η ανθρώπινη σκέψη δεν δημιούργησε το σύμπαν, αλλά εντούτοις είναι απαραίτητη για την κατανόηση της 'σκέψης' που αρχικά το δημιούργησε ενισχύει ακόμα περισσότερο την υπόθεση της νοήμονης καταγωγής του σύμπαντος. Ουσιαστικά, ακόμα κι αν πούμε ότι το σύμπαν δεν είναι νοήμον, χρειαζόμαστε οπωσδήποτε τη δική μας νοημοσύνη προκειμένου να το κατανοήσουμε. Αλλά δεν θα είχαμε νοημοσύνη αν δεν υπήρχε στον κόσμο κάτι αντίστοιχο που να μπορούσε να την παράξει. Με αυτήν τουλάχιστον την έννοια ισχυριζόμαστε ότι το σύμπαν είναι νοήμον. Στην πράξη, η συμμετοχή μας σε αυτήν τη διαδικασία ανάλυσης, η οποία είναι προφανώς μια, αν μη τι άλλο, υλική διεργασία, είναι αναπόσπαστο μέρος των φυσικών διαδικασιών. Το 'φαινόμενο του παρατηρητή,' ή 'συμμετοχική αρχή' είναι όροι που έχουν χρησιμοποιηθεί για να εκφράσουν αυτήν την ταύτιση.
Επομένως, ούτε η ύλη δημιούργησε το πνεύμα ούτε το πνεύμα δημιούργησε την ύλη. Απλώς έχουμε το 'κακό' συνήθειο να θεωρούμε υλικό ότι 'άπτεται της συνείδησής' μας, ενώ παράλληλα θεωρούμε άυλο οτιδήποτε δεν μπορούμε να συλλάβουμε. Ο διαχωρισμός δηλαδή είναι τεχνητός, και οφείλεται απλά σε ένα διαφορετικό βαθμό συσχετισμών ή 'συμπύκνωσης σκέψεων.' Ακόμα κι εκεί που τελειώνει η ανθρώπινη σκέψη, θα υπάρχει μαι ευρύτερη 'συμπαντική' σκέψη, η οποία και προδίνει την καταγωγή των σκέψεών μας. Σε ό,τι αφορά το υλικό τους μέρος, το φυσικό μας εγκέφαλο, το ερώτημα που απομένει να απαντήσουμε είναι κατά πόσο αυτό το όργανο επεξεργασίας σκέψεων και δεδομένων είναι ικανό να παράγει αυτό που ονομάζουμε ελεύθερη βούληση.
Το ζήτημα της ελεύθερης βούλησης θα το εξετάσουμε σε σχέση με μια μελέτη των Jeffrey M. Schwartz, Henry P. Stapp and Mario Beauregard, με τίτλο 'Quantum physics in neuroscience and psychology: a neurophysical model of mind-brain interaction,' αποσπάσματα από την οποία ακολουθούν:
"Η εισαγωγή στη νευρολογία και στη νευροψυχολογία της εκτεταμένης χρήσης της τεχνολογίας απεικόνισης της λειτουργίας του εγκεφάλου αποκάλυψε, σε ένα εμπειρικό επίπεδο, έναν σημαντικό αιτιακό ρόλο της κατευθυνόμενης προσοχής στη λειτουργία του εγκεφάλου... Γίνεται όλο και πιο σαφές ότι υπάρχει τουλάχιστον ένα είδος επεξεργασίας και χρήσης πληροφορίας που δεν εξηγείται εύκολα θεωρώντας ότι όλες οι τελικές αιτίες βρίσκονται μέσα στον εγκέφαλο, ή, γενικότερα, στους μηχανισμούς του κεντρικού νευρικού συστήματος. Οι συγκεκριμένες περιπτώσεις είναι αυτές όπου η συνειδητή πράξη της σκόπιμης αλλαγής της λειτουργίας του τρόπου με τον οποίο η πληροφορία των εμπειριών υποβάλλεται σε επεξεργασία αλλάζει, με συστηματικό τρόπο, τους εγκεφαλικούς μηχανισμούς που χρησιμοποιούνται... Επιπλέον, ένας αυξανόμενος αριθμός μελετών στη βιβλιογραφία της νευροαπεικόνισης υποστηρίζει έντονα ότι, πάλι, με την κατάλληλη εκπαίδευση και προσπάθεια, οι άνθρωποι μπορούν συστηματικά να μεταβάλλουν τη νευρωνική δικτύωση που σχετίζεται με μια ποικιλία σωματικών και διανοητικών καταστάσεων που είναι στην ουσία παθολογικές. Μια σχετική πρόσφατη μελέτη επινόησε τον όρο 'αυτο-καθοδηγούμενη νευροπλασία' σαν μια γενική περιγραφή της αρχής ότι η εστιασμένη εξάσκηση και προσπάθεια μπορούν συστηματικά να μεταβάλλουν την εγκεφαλική λειτουργία με έναν προβλέψιμο και δυνητικά θεραπευτικό τρόπο..."
Είναι ενδιαφέρον το γεγονός ότι η επίδραση της 'ελεύθερης βούλησης' και της εστίασης της προσοχής μπορούν πλέον, ως έναν βέβαια βαθμό, να παρατηρηθούν πειραματικά. Παραδείγματα που αναφέρονται στη μελέτη ακολουθούν:
"Για παράδειγμα, έρευνες στη δεκαετία του 1990 με ασθενείς που έπασχαν από ψυχαναγκαστική διαταραχή έδειξαν σημαντικές αλλαγές στο μεταβολισμό του κερκοφόρου πυρήνα και στις λειτουργικές σχέσεις των κυκλωμάτων του κογχομετωπιαίου φλοιού σε ασθενείς που υποβλήθηκαν σε μια ψυχολογική θεραπεία που χρησιμοποιούσε μεθόδους τόνωσης της προσοχής ως βασικές πτυχές της θεραπευτικής παρέμβασης. Πιο πρόσφατα, μελέτες του Beauregard και των συναδέλφων του έδειξαν συστηματικές αλλαγές στο ραχιαίο προμετωπιαίο φλοιό και στην έλικα του ιπποκάμπου ύστερα από γνωστική- συμπεριφοριστική θεραπεία πάνω στη φοβία για τις αράχνες, με τις αλλαγές στον εγκέφαλο να συνδέονται άμεσα τόσο με αντικειμενικές μετρήσεις όσο και με υποκειμενικές αναφορές σχετικά με το φόβο και την αποστροφή. Υπάρχουν τώρα πολλές αναφορές σχετικά με τα αποτελέσματα της αυτοκατευθυνόμενης ρύθμισης της συναισθηματικής απόκρισης, μέσω μηχανισμών τόνωσης της προσοχής, πάνω στην εγκεφαλική λειτουργία."
Αυτό το είδος θεραπευτικής επίδρασης της σκέψης πάνω στο σώμα είναι γνωστό από την εποχή των αρχαίων Κινέζων:
"Η καθαρή προσοχή είναι η συναίσθηση τού τι πραγματικά μας συμβαίνει κατά τις διαδοχικές στιγμές της αντίληψης. Ονομάζεται 'καθαρή' επειδή εστιάζεται μόνο στα γυμνά γεγονότα της αντίληψης, όπως αυτά παρουσιάζονται είτε μέσω των πέντε φυσικών αισθήσεων ή μέσα από τη σκέψη.., χωρίς να αντιδράμε σ' αυτά."
Η παραπάνω άποψη ανήκει σε έναν Γερμανό ο οποίος μεταστράφηκε σε βουδιστή κι εγκαταστάθηκε στη Σρι-Λάνκα, ο επονομαζόμενος Nyanaponika Thera (κατά κόσμο Siegmund Feniger).
Η σύγχρονη κβαντική φυσική έδωσε έναν πιο ενεργό ρόλο στον παρατηρητή, απ' ό,τι η προκάτοχός της, η κλασσική φυσική. Ο Von Newmann μάλιστα προχώρησε στο σημείο να θεωρήσει μια ερμηνεία της κβαντικής φυσικής που να συμπεριλαμβάνει τον παρατηρητή (επομένως και τη συνείδησή του) ως μία επιπλέον παράμετρο των μεταβλητών του συστήματος:
Η σύγχρονη κβαντική φυσική έδωσε έναν πιο ενεργό ρόλο στον παρατηρητή, απ' ό,τι η προκάτοχός της, η κλασσική φυσική. Ο Von Newmann μάλιστα προχώρησε στο σημείο να θεωρήσει μια ερμηνεία της κβαντικής φυσικής που να συμπεριλαμβάνει τον παρατηρητή (επομένως και τη συνείδησή του) ως μία επιπλέον παράμετρο των μεταβλητών του συστήματος:
"Η βασική φιλοσοφική και επιστημονική επιτυχία των ιδρυτών της κβαντικής θεωρίας ήταν να σφυρηλατήσουν μια λογικά συνεπή και πρακτική σύνδεση ανάμεσα στα δύο είδη περιγραφής που από κοινού αποτελούν τα θεμέλια της επιστήμης. Περιγραφές του πρώτους είδους έχουν να κάνουν με ψυχολογικές εμπειρικές διαπιστώσεις, που εκφράζονται σε μια γλώσσα που μας επιτρέπει να κοινωνούμε με τους συναδέλφους μας αυτά που έχουμε καταφέρει να μάθουμε. Περιγραφές του δεύτερου είδους έχουν να κάνουν με τον προσδιορισμό φυσικών ιδιοτήτων, οι οποίες εκφράζονται αντιστοιχώντας μαθηματικές ιδιότητες σε χωρο-χρονικά σημεία και διατυπώνοντας νόμους οι οποίοι περιγράφουν πώς αυτές οι ιδιότητες εξελίσσονται στην πορεία του χρόνου. Οι Bohr, Heisenberg, Pauli και οι υπόλοιποι εφευρέτες της κβαντικής θεωρίας ανακάλυψαν έναν χρήσιμο τρόπο για να συνδέσουν αυτά τα δύο είδη περιγραφής με αιτιακούς νόμους. Η σημαντική τους ανακάλυψη επεκτάθηκε από τον John von Neumann από το πεδίο της ατομικής επιστήμης στη σφαίρα της νευρολογίας και, ειδικότερα, σε ό,τι αφορά το πρόβλημα της κατανόησης και περιγραφής των αιτιακών συνδέσεων ανάμεσα στους εγκεφάλους και στις σκέψεις των ανθρωπίνων όντων...
Η συμμετοχή του παρατηρητή εξακολουθεί να είναι σημαντική ακόμη και όταν τα μόνα χαρακτηριστικά του περιγραφόμενου φυσικού κόσμου είναι οι μακροσκοπικές ιδιότητες των συσκευών μέτρησης. Η ευαισθησία της συμπεριφοράς των συσκευών σε σχέση με τις ιδιότητες κάποιων ατομικών σωματιδίων μικροσκοπικής κλίμακας διαδίδεται πρώτα στις συσκευές και στη συνέχεια στους παρατηρητές με τέτοιον τρόπο ώστε η επιλογή που γίνεται από έναν παρατηρητή σχετικά με τι είδους γνώσεις θα επιδιώξει μπορεί να επηρεάσει θεμελιωδώς τη γνώση που μπορεί να ληφθεί είτε από αυτόν τον παρατηρητή ή από οποιονδήποτε άλλον παρατηρητή με τον οποίον μπορεί να επικοινωνήσει. Έτσι η επιλογή που γίνεται από τον παρατηρητή σχετικά με το πώς θα ενεργήσει σε μακροσκοπικό επίπεδο έχει, σε πρακτικό επίπεδο, μια βαθιά επίδραση στο φυσικό σύστημα που παρατηρείται."
Η ιδιότητα της εστιασμένης προσοχής μπορεί να υποδείξει την ύπαρξη της ελεύθερης βούλησης στον άνθρωπο:
"Το δεύτερο βασικό σημείο είναι το εξής: οι επιλογές του παρατηρητή είναι 'ελεύθερες επιλογές,' με την ειδική έννοια που καθορίζεται παρακάτω... Αυτή η ελευθερία επιλογής πηγάζει από το γεγονός ότι στην αρχική ερμηνεία της Κοπεγχάγης της κβαντικής θεωρίας ο παρατηρητής θεωρείται ότι βρίσκεται έξω από το σύστημα στο οποίο οι κβαντικοί νόμοι εφαρμόζονται. Αυτοί οι κβαντικοί νόμοι είναι οι μόνοι ακριβείς νόμοι της φύσης που αναγνωρίζονται από αυτήν τη θεωρία. Έτσι, σύμφωνα με τη φιλοσοφία της Κοπεγχάγης, δεν υπάρχουν προς το παρόν γνωστοί νόμοι που να διέπουν τις επιλογές που γίνονται από τον παρατηρητή σχετικά με το πώς το σύστημα θα παρατηρηθεί. Αυτή η επιλογή είναι έτσι, με αυτή την πολύ συγκεκριμένη έννοια, 'ελεύθερη επιλογή'."
Στη συνέχεια η μελέτη συνδέει την κβαντική θεωρία με τη νευροεπιστήμη, επισημαίνοντας την εξεταζόμενη σχέση ανάμεσα στον 'πνευματικό' κόσμο της σκέψης και στον 'υλικό' κόσμο του μυαλού και της φυσικής πραγματικότητας:
"Για τη μελέτη των κβαντικών φαινομένων στον εγκέφαλο μέσα από μια ορθόδοξη (δηλαδή της Κοπεγχάγης ή του von Neumann) κβαντική θεωρία πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τη διατύπωση του von Neumann. Αυτό συμβαίνει επειδή η κβαντική θεωρία της Κοπεγχάγης διαμορφώνεται με τέτοιον τρόπο που να αφήνει έξω την κβαντική δυναμική του σώματος και του μυαλού του παρατηρητή. Αλλά η κβαντική θεωρία του von Neumann θεωρεί το φυσικό σύστημα S... να είναι ακριβώς το μυαλό του παρατηρητή, ή κάποιο μέρος του. Έτσι η διαδικασία... περιγράφει εδώ μια αλληλεπίδραση ανάμεσα στη δραστηριότητα της συνείδησης ενός ατόμου, περιγραφόμενη με πνευματικούς όρους, και μια δραστηριότητα στον εγκέφαλό του, που περιγράφεται με φυσικούς όρους.
Ένα βασικό ερώτημα είναι το ποσοτικό μέγεθος των κβαντικών φαινομένων στον εγκέφαλο. Πρέπει να είναι αρκετά μεγάλα προκειμένου αποκλίσεις από την κλασική φυσική να παίξουν κάποιον σημαντικό ρόλο. Για να εξετάσουμε αυτό το ποσοτικό ζήτημα θεωρούμε την κβαντική δυναμική των νευρικών απολήξεων. Οι νευρικές απολήξεις είναι ουσιώδεις για τη σύνδεση των νευρικών κυττάρων. Ο γενικός τρόπος λειτουργίας τους είναι σχετικά καλά κατανοητός. Όταν το δυναμικό μιας δράσης το οποίο ταξιδεύει κατά μήκος μια νευρικής ίνας φτάνει σε μια νευρική απόληξη, ανοίγει ένας υποδοχέας καναλιών ιόντων. Ιόντα ασβεστίου εισέρχονται μέσα από αυτά τα κανάλια στο εσωτερικό της νευρικής απόληξης. Αυτά τα ιόντα μεταναστεύουν από τις εξόδους των καναλιών σε κυστίδια που αποτελούν θέσεις αποδέσμευσης νευροδιαβιβαστών. Η ενεργοποίηση των ιόντων ασβεστίου προκαλεί αυτά τα περιεχόμενα να προωθηθούν στην άκρη των συνάψεων που χωρίζουν τις νευρικές απολήξεις από το γειτονικό νευρώνα, και αυτοί οι νευροδιαβιβαστές επηρεάζουν το γειτονικό νευρώνα να 'πυροδοτηθεί.'
Στα στενότερα σημεία τους, οι δίαυλοι των ιόντων ασβεστίου είναι λιγότερο από ένα νανόμετρο σε διάμετρο (Cataldi et al. 2002). Αυτή η ακραία στενότητα του ανοίγματος των διαύλων ιόντων ασβεστίου έχει ριζικές κβαντομηχανικές συνέπειες. Η στενότητα του καναλιού περιορίζει την πλευρική χωρική διάσταση. Συνεπώς, η πλευρική ταχύτητα εξαναγκάζεται από την κβαντική αρχή της απροσδιοριστίας να γίνει μεγάλη. Αυτό προκαλεί το κβαντικό σύννεφο πιθανοτήτων που σχετίζεται με το ιόν ασβεστίου να απλωθεί σε μια μεγάλη περιοχή καθώς απομακρύνεται από το μικροσκοπικό κανάλι προς την περιοχή προορισμού όπου το ιόν θα απορροφηθεί στο σύνολό του, ή δεν θα απορροφηθεί καθόλου, σε κάποια μικρή θέση ενεργοποίησης.
Αυτή η εξάπλωση του κυματοπακέτου του ιόντος σημαίνει ότι το ιόν μπορεί ή όχι να απορροφηθεί στην μικροσκοπική τοποθεσία ενεργοποίησης. Ως εκ τούτου, τα περιεχόμενα του κυστιδίου μπορούν ή όχι να απελευθερωθούν. Κατά συνέπεια, η κβαντική κατάσταση του εγκεφάλου έχει μια συνιστώσα όπου ο νευροδιαβιβαστής απελευθερώνεται και μια συνιστώσα όπου ο νευροδιαβιβαστής δεν απελευθερώνεται. Αυτή η κβαντική διαίρεση συμβαίνει σε κάθε ένα από τα τρισεκατομμύρια των νευρικών απολήξεων. Αυτό σημαίνει ότι η κβαντική κατάσταση του εγκεφάλου χωρίζεται σε ένα τεράστιο πλήθος κλασικά ορισμένων πιθανοτήτων, μία για κάθε πιθανό συνδυασμό των επιλογών απελευθέρωσης- ή- μη- απελευθέρωσης σε κάθε μία από τις νευρικές απολήξεις. Στην πραγματικότητα, λόγω της αβεβαιότητας των χρόνων και των θέσεων, αυτό που παράγεται από τις φυσικές διεργασίες μέσα στον εγκέφαλο δεν θα ένα μοναδικό ξεχωριστό σύνολο μη- επικαλυπτόμενων φυσικών πιθανοτήτων αλλά μάλλον ένα τεράστιο συνονθύλευμα κλασικά αντιληπτών πιθανοτήτων. Μόλις η φυσική κατάσταση του εγκεφάλου έχει εξελιχθεί σε αυτό το συνονθύλευμα πιθανοτήτων θα πρέπει κάποιος να χρησιμοποιήσει τους κβαντικούς κανόνες,... προκειμένου να συνδέσει το φυσικά περιγραφόμενο κόσμο με τις ροές της συνείδησης του παρατηρητή/συμμετέχοντα.
Αυτή η εστίαση στις κινήσεις των ιόντων ασβεστίου στις νευρικές απολήξεις δεν σκοπεύει να προτείνει ότι αυτό το φαινόμενο είναι το μοναδικό μέρος όπου κβαντικά φαινόμενα λαμβάνουν χώρα στις διεργασίες του εγκεφάλου... Αυτό που χρειάζεται εδώ είναι μόνο η ύπαρξη ενός μεγάλου κβάντου δράσης. Η εστίαση πάνω σε αυτά τα ιόντα ασβεστίου πηγάζει από τα γεγονότα ότι (α) σε αυτήν την περίπτωση τα διάφορα μεγέθη (διαστάσεις) που χρειάζονται για την εκτίμηση του μεγέθους των κβαντικών φαινομένων είναι εμπειρικά γνωστά, και (β) ότι η απελευθέρωση των νευροδιαβιβαστών στις απολήξεις των νευρικών συνάψεων είναι γνωστό ότι διαδραματίζει έναν σημαντικό ρόλο στη δυναμική του εγκεφάλου.
Η ύλη του εγκεφάλου είναι ζεστή και υγρή και συνεχώς αλληλεπιδρά έντονα με το περιβάλλον. Μπορεί να θεωρηθεί ότι τα ισχυρά φαινόμενα κβαντικής αποσύνδεσης που συνδέονται με αυτές τις συνθήκες θα εξάλειφαν όλα τα κβαντικά φαινόμενα, πέρα από τις τοπικές χημικές διεργασίες που μπορούν να θεωρηθούν ενσωματωμένες σε έναν ουσιαστικά κλασσικό κόσμο. Έντονα φαινόμενα αποσύνδεσης οπωσδήποτε υπάρχουν, αλλά λαμβάνονται αυτομάτως υπόψη στην ερμηνεία του von Neumann η οποία εφαρμόζεται εδώ. Αυτά τα αποτελέσματα ουσιαστικά μετατρέπουν την κατάσταση S του εγκεφάλου σε αυτό που ονομάζεται 'στατιστικό μείγμα σχεδόν κλασικά ορισμένων καταστάσεων,' καθεμιά από τις οποίες εξελίσσεται στο χρόνο,... με έναν σχεδόν κλασσικά περιγραφόμενο τρόπο."
Στη συνέχεια δίνεται μια ερμηνεία για την προέλευση αυτών των διαδικασιών της ελεύθερης βούλησης:
"Έχει επανειλημμένως τονισθεί εδώ ότι οι επιλογές... είναι 'ελεύθερες επιλογές' με την έννοια ότι δεν ορίζονται από τους επί του παρόντος γνωστούς νόμους της φυσικής. Από την άλλη πλευρά, οι προθέσεις ενός ατόμου σίγουρα συνδέονται με κάποιο τρόπο με το ιστορικό του παρελθόν. Αυτό σημαίνει ότι οι νόμοι της σύγχρονης ορθόδοξης κβαντικής θεωρίας, παρότι περιοριστικοί και σημαντικοί, δεν παρέχουν μια ολοκληρωμένη εικόνα. Παρόλα αυτά, η ορθόδοξη κβαντική θεωρία, ενώ δεν έχει καμία απαίτηση για οντολογική πληρότητα, είναι σε θέση να πετύχει ένα είδος πραγματιστικής πληρότητας. Αυτό το πετυχαίνει θεωρώντας τις 'ελεύθερες επιλογές...' ως τις μεταβλητές των πειραματικών πρωτοκόλλων, παρά ως τις μηχανιστικά καθορισμένες συνέπειες της δράσης του εγκεφάλου.
Στην κβαντική φυσική οι 'ελεύθερες επιλογές' που γίνονται από τα ανθρώπινα υποκείμενα θεωρούνται ως υποκειμενικά ελεγχόμενες μεταβλητές. Ο Bohr υπογράμμισε ότι "η μαθηματική δομή του φορμαλισμού της κβαντικής μηχανικής προσφέρει το κατάλληλο πλαίσιο" για αυτές τις ελεύθερες επιλογές. Αλλά η ανάγκη για αυτήν τη στρατηγική αλλαγή πηγαίνει βαθύτερα από το απλό γεγονός ότι η σύγχρονη κβαντική θεωρία αποτυγχάνει να καθορίσει πώς αυτές οι επιλογές γίνονται. Γιατί αν σύμφωνα με το φορμαλισμό του von Neumann όντως επιδιώξουμε να προσδιορίσουμε την αιτία της 'ελεύθερης επιλογής' στην αναπαράστασή της στο φυσικό εγκέφαλο αυτού που κάνει την επιλογή, ανακαλύπτουμε ότι συστηματικά εμποδιζόμαστε από το να προσδιορίσουμε την αιτία της επιλογής εξαιτίας της αρχής της αβεβαιότητας του Heisenberg, η οποία βεβαιώνει ότι οι θέσεις και οι ταχύτητες, για παράδειγμα, των ιόντων ασβεστίου είναι ταυτόχρονα απροσδιόριστες σε ό,τι αφορά την απαιτούμενη ακρίβεια για να προσδιορίσουμε ποια θα είναι η επιλογή. Έτσι, ερχόμαστε αντιμέτωποι όχι μόνο με μια πρακτική απροσδιοριστία της αιτιακής καταγωγής των 'ελεύθερων επιλογών,' αλλά επιπλέον με μια εξορισμού απροσδιοριστία που απορρέει από την ίδια την αρχή της αβεβαιότητας, και η οποία βρίσκεται στη βάση της κβαντομηχανικής. Υπάρχει συνεπώς μια βαθιά ρίζα στην κβαντική θεωρία σχετικά με την ιδέα ότι η καταγωγή των 'ελεύθερων επιλογών' δεν βρίσκεται μόνο στη φυσική περιγραφή, καθώς και σχετικά με τη συνακόλουθη τακτική τού να θεωρεί αυτές τις 'ελεύθερες επιλογές' ως εμπειρικά δεδομένα που επιλέγονται από τους παρατηρητές και εισέρχονται στην αιτιακή δομή..."
Επίσης, αναλύεται ο ρόλος της προσπάθειας κατά την εστίαση της προσοχής, σε σχέση με αυτό που ονομάζεται 'κβαντικό παράδοξο του Ζήνωνα:'
Για να ελαχιστοποιήσουμε την επίδραση της συνείδησης, και προκειμένου να πετύχουμε επαληθευσιμότητα, προτείνουμε να περιορίσουμε την πνευματική προσπάθεια στο να μην κάνει τίποτα άλλο από το να ελέγχει την 'πυκνότητα της προσοχής...' Αυτό επιτρέπει στην προσπάθεια να έχει μόνο ένα περιορισμένο είδος επιρροής στις εγκεφαλικές δραστηριότητες, οι οποίες ελέγχονται σε μεγάλο βαθμό από φυσικές ιδιότητες του ίδιου του εγκεφάλου. Η αντίληψη ότι μόνο η πυκνότητα της προσοχής ελέγχεται από τη συνειδητή προσπάθεια προέκυψε από μια έρευνα πάνω στο πόσος συνειδητός έλεγχος ήταν αρκετός για να συμπεριλάβει τα πιο αδρά εμπειρικά γεγονότα. Η επιβολή αυτού του ισχυρού περιορισμού πάνω στις επιτρεπόμενες επιπτώσεις της συνείδησης παράγει μια θεωρία με αντίστοιχα μεγάλη προγνωστική ισχύ. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο όλα τα σημαντικά αποτελέσματα της συνείδησης πάνω στη δραστηριότητα του εγκεφάλου προκύπτουν αποκλειστικά από ένα γνωστό και καλά επιβεβαιωμένο καθαρά κβαντικό φαινόμενο γνωστό ως 'κβαντικό παράδοξο του Ζήνωνα.'
Το παράδοξο πήρε το όνομά του από τον Έλληνα φιλόσοφο Ζήνωνα τον Ελεάτη, και ήρθε στο προσκήνιο από τους φυσικούς Misra & Sudarshan (1977). Προσδιορίζει την κατάσταση κατά την οποία επαναλαμβανόμενες και γρήγορες πράξεις παρατήρησης μπορούν ουσιαστικά να κρατήσουν την 'ναι' ή 'όχι' απόκριση του εγκεφάλου για ένα μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από το κανονικό... Σύμφωνα με το μοντέλο μας, αυτή η ταχύτητα ελέγχεται από την ποσότητα της προσπάθειας που εφαρμόζεται. Οι 'ναι' καταστάσεις... θεωρούνται ότι διαμορφώνονται από την εκπαίδευση και τη μάθηση ώστε να περιέχουν το πρότυπο για την ανάληψη δράσης το οποίο αν διατηρηθεί για μια παρατεταμένη χρονική περίοδο θα τείνει να παράγει την προβλεπόμενη εμπειρική ανάδραση. Έτσι, το μοντέλο επιτρέπει στις σκόπιμες πνευματικές προσπάθειες να τείνουν να υλοποιήσουν προσδοκόμενες εμπειρίες. Τα συστήματα που έχουν την ικανότητα να εκμεταλλεύονται αυτό το χαρακτηριστικό του φυσικού νόμου, όπως αυτός αναπαρίσταται στην κβαντική θεωρία, θα απολαμβάνουν προφανώς ένα πολύ μεγάλο πλεονέκτημα επιβίωσης απέναντι σε συστήματα που δεν μπορούν να το εκμεταλλευθούν."
Από το χώρο τώρα της κβαντικής φυσικής περνάμε στην ψυχολογία, σχετικά με αυτές τις αλληλεπιδράσεις σκέψης-μυαλού ή, γενικότερα, σκέψης-σώματος:
"Συμπίπτει άραγε αυτή η βασισμένη στην κβαντική φυσική άποψη για την προέλευση της αιτιακής αποτελεσματικότητας της 'ελεύθερης βούλησης' με τα ευρήματα της ψυχολογίας; Ας θεωρήσουμε ορισμένα αποσπάσματα από το 'Psychology: the briefer course,' του William James. Στο τέλος του κεφαλαίου σχετικά με την προσοχή, ο James (1892, p. 227) γράφει:
Έχουμε μιλήσει σαν η προσοχή μας να καθοριζόταν εξ ολοκλήρου από νευρολογικές συνθήκες. Πιστεύω ότι το εύρος πραγμάτων που μπορούμε να παρακολουθήσουμε καθορίζεται έτσι. Κανένα αντικείμενο δεν μπορεί να το πιάσει η προσοχή μας χωρίς το νευρολογικό μηχανισμό. Αλλά το ποσό της προσοχής που πέφτει πάνω σε ένα αντικείμενο αφού αυτό έχει έρθει στην αντίληψή μας είναι ένα άλλο ζήτημα. Συχνά χρειάζεται προσπάθεια για να κρατήσουμε την προσοχή μας πάνω σε αυτό. Αισθανόμαστε ότι μπορούμε να καταβάλλουμε λιγότερη ή περισσότερη προσπάθεια καθώς επιλέγουμε. Αν αυτό το συναίσθημα δεν είναι παραπλανητικό, αν η προσπάθειά μας είναι μια πνευματική δύναμη, αν και απροσδιόριστη, τότε φυσικά συμβάλλει επί ίσοις όροις μαζί με τις εγκεφαλικές λειτουργίες στο τελικό αποτέλεσμα. Παρότι δεν εισάγει καμιά νέα ιδέα, εμβαθύνει και παρατείνει τη διατήρηση της συνείδησης πάνω σε αναρίθμητες ιδέες οι οποίες ειδάλλως θα είχαν ξεθωριάσει πιο γρήγορα.
Στο κεφάλαιο σχετικά με τη θέληση, στην παράγραφο 'Volitional effort is effort of attention', ο James (1892, p. 417) γράφει:
Έτσι βρίσκουμε ότι φτάνουμε στην καρδιά της έρευνάς μας σχετικά με τη βούληση όταν ρωτάμε με ποια διαδικασία η σκέψη για οποιαδήποτε ενέργεια επικρατεί στο μυαλό μας.
Και παρακάτω:
Το βασικό επίτευγμα της βούλησης, εν συντομία, όταν είναι 'ελεύθερη' στο μέγιστο βαθμό, είναι να παρακολουθεί ένα δύσκολο αντικείμενο και να το κρατά σφικτά ενώπιον του μυαλού... Η προσπάθεια της προσοχής είναι επομένως το βασικό φαινόμενο της βούλησης.
Ακόμη, ο James λέει:
Η συγκατάθεση για την απερίσπαστη παρουσία μιας ιδέας είναι το μοναδικό επίτευγμα της εστίασης της προσοχής... Η λειτουργία της προσπάθειας έτσι είναι παντού η ίδια: να συνεχίσει να αποδέχεται και να επιβεβαιώνει τη σκέψη η οποία, αν αφεθεί στην τύχη της, θα χαθεί.
Αυτή η περιγραφή του αποτελέσματος της βούλησης στις πνευματικές-εγκεφαλικές διαδικασίες βρίσκεται σε αξιοσημείωτη συμφωνία με όσα έχουν διαπιστωθεί ανεξάρτητα από καθαρά θεωρητικές εκτιμήσεις της κβαντικής φυσικής αυτής της διαδικασίας. Οι συνδέσεις που καθορίζονται από τον James εξηγούνται με βάση τις ίδιες δυναμικές αρχές που έχουν προταθεί από φυσικούς για να εξηγηθούν τα ατομικά φαινόμενα. Έτσι όλο το φάσμα της επιστήμης, από την ατομική φυσική μέχρι τη δυναμική του νου-εγκεφάλου, έχει τη δυνατότητα να τεθεί από κοινού κάτω από μια ενιαία ορθολογικά συνεκτική θεωρία σχετικά με έναν εξελισσόμενο κόσμο ο οποίος δεν αποτελείται από ύλη αλλά από τις δράσεις νοήμονων όντων. Σύμφωνα με αυτήν τη σύλληψη της φύσης, οι δράστες θα μπορούσαν να εξελίσσονται φυσικά σύμφωνα με τις αρχές της φυσικής επιλογής, λόγω του γεγονότος ότι οι προσπάθειές τους έχουν φυσικές συνέπειες. Το περίγραμμα μιας δυνατής ορθολογικά συνεκτικής κατανόησης της σύνδεσης μεταξύ του πνεύματος και της ύλης έχει αρχίσει να αναδύεται...
Μια τεράστια ποσότητα εμπειρικών εργασιών σχετικά με την προσοχή έχει πραγματοποιηθεί από την εποχή των γραπτών του 19ου αιώνα του William James. Μεγάλο μέρος αυτών συνοψίζεται στην ανάλυση του Harold Pashler (1998) στο βιβλίο του 'The psychology of attention.' Ο Pashler οργανώνει τη συζήτηση χωρίζοντας την αντιληπτική από την μετα- αντιληπτική επεξεργασία. Η αντιληπτική διεργασία καλύπτει την επεξεργασία η οποία προσδιορίζει τόσο τις βασικές φυσικές ιδιότητες ερεθισμάτων όπως θέση, χρώμα, ένταση και τόνος των ήχων, όσο και τα ερεθίσματα με όρους κατηγοριών νοήματος. Η μετα- αντιληπτική διαδικασία καλύπτει τις διεργασίες παραγωγής κινητικών δράσεων και συνειδητών δράσεων πέρα από τον απλό κατηγοριακό προσδιορισμό. Ο Pashler τονίζει ότι "τα εμπειρικά ευρήματα των μελετών πάνω στην προσοχή... επιχειρηματολογούν υπέρ μιας διάκρισης ανάμεσα στα όρια της αντιληπτικής προσοχής και σε πιο κεντρικούς περιορισμούς που εμπλέκονται στη σκέψη και στο σχεδιασμό δράσης" (σ. 33). Η ύπαρξη αυτών των δύο διαφορετικών διαδικασιών με διαφορετικά χαρακτηριστικά είναι ένα κύριο θέμα του βιβλίου του Pashler.
Μια αξιοσημείωτη διαφορά που προκύπτει από την ανάλυση των πολλών εξειδικευμένων πειραμάτων είναι ότι οι αντιληπτικές διεργασίες βαίνουν ουσιαστικά παράλληλα, ενώ οι μετα- αντιληπτικές διαδικασίες του σχεδιασμού και της εκτέλεσης ενεργειών σχηματίζουν μια μοναδική ουρά... Αυτή η ιδέα μιας περιορισμένης χωρητικότητας για τη σειριακή επεξεργασία των δεδομένων της προσοχής είναι το βασικό συμπέρασμα του βιβλίου του Pashler. Βρίσκεται σε συμφωνία με το κβαντικό μοντέλο, συμπληρωμένο από την προϋπόθεση ότι υπάρχει ένα όριο σχετικά με το πόσα γεγονότα προσπάθειας ανά δευτερόλεπτο κάποιος μπορεί να παράγει κατά τη διάρκεια ενός συγκεκριμένου σταδίου ανάπτυξής τους.
Μια εξέταση του βιβλίου του Pashler δείχνει ότι αυτό το κβαντικό μοντέλο περιλαμβάνει με τρόπο φυσικό όλα τα σύνθετα δομικά χαρακτηριστικά των εμπειρικών δεδομένων που περιγράφει. Ιδιαίτερα σημαντικό είναι το κεφάλαιο 6, στο οποίο τονίζει μια συγκεκριμένη διαπίστωση: ισχυρά εμπειρικά στοιχεία για αυτό που ονομάζει στενωπό (bottleneck) κεντρικής επεξεργασίας που σχετίζεται με την επιλεκτική προσοχή πάνω σε μια κινητική δράση. Αυτού του είδους ο στενωπός είναι αυτό που προβλέπει η κβαντική φυσική: η στενωπός είναι ακριβώς η χαρακτηριστική γραμμική ακολουθία των γεγονότων του νου-εγκεφάλου τα οποία η κβαντική εκδοχή του von Neumann περιγράφει.
Το φαινόμενο του σχηματισμού ουράς... περιγράφεται από τον Pashler: η πνευματική δράση μειώνει την ποσότητα της φυσικής δύναμης που ένα άτομο μπορεί να ασκήσει. Σημειώνει ότι "αυτό το παράδοξο φαινόμενο παραμένει ανεξήγητο" (σ. 387). Ωστόσο, είναι αυτόματη συνέπεια της φυσικής θεωρίας: η παραγωγή φυσικής δύναμης μέσω της συστολής των μυών απαιτεί μια προσπάθεια η οποία αντιτίθεται στις φυσικές τάσεις που δημιουργούνται από την εξίσωση του Schrodinger. Αυτή η αντίθετη τάση παράγεται από το QZE (κβαντικό φαινόμενο του Ζήνωνα) και είναι περίπου ανάλογη του αριθμού των bits ανά δευτερόλεπτο της κεντρικής επεξεργαστικής ικανότητας που αφοσιώνεται στη διαδικασία. Έτσι, αν ένα μέρος από αυτήν την ικανότητα επεξεργασίας διοχετευτεί σε μια άλλη εργασία, τότε η ασκούμενη δύναμη θα μειωθεί.
Το σημαντικό σημείο εδώ είναι ότι στο κβαντικό μοντέλο υπάρχει εξορισμού μια ουσιαστική δυναμική διαφορά ανάμεσα στην ασυνείδητη επεξεργασία που συνοδεύει την εξέλιξη (της κυματοσυνάρτησης) του Schrodinger, η οποία δημιουργεί με μια τοπική διαδικασία μια επεκτεινόμενη συλλογή κλασικά ορισμένων εμπειρικών δυνατοτήτων, και στη διαδικασία που σχετίζεται με την ακολουθία των συνειδητών γεγονότων που συνιστούν την εθελούσια επιλογή της δράσης. Η πρώτη διαδικασία δεν περιορίζεται από το φαινόμενο της ουράς, επειδή απλά αναπτύσσει όλες τις πιθανότητες παράλληλα... Είναι τα στενά πακεταρισμένα γεγονότα (της δεύτερης διαδικασίας) που μπορούν, σύμφωνα με την ερμηνεία του von Neumann, να περιοριστούν από το φαινόμενο ουράς."
Τα παραπάνω συμπεράσματα μπορούν να επεκταθούν και στο χώρο της νευροψυχολογίας:
"Η κβαντική φυσική δουλεύει καλύτερα στην νευροψυχολογία από ό,τι η κλασική προσέγγιση ακριβώς επειδή εισάγει κατανοήσιμες δυναμικές επιλογές που γίνονται από ανθρώπινους παράγοντες αντί για απροσδιόριστες εξορισμού μικροσκοπικές μεταβλητές. Για να περιγράψουμε αυτό το σημείο, εφαρμόζουμε την κβαντική προσέγγιση στο πείραμα των Ochsner et al. (2002). Αυτό το πείραμα, στην ουσία του αποτελείται, πρώτον, από ένα στάδιο εκπαίδευσης κατά τη διάρκεια του οποίου το υποκείμενο διδάσκεται πώς να ξεχωρίζει, και να αποκρίνεται διαφορετικά, σε δύο εντολές που του δίνονται ενώ βλέπει συναισθηματικά έντονες οπτικές εικόνες: 'παρακολούθησε' (που σημαίνει παθητικά "να γνωρίζεις, αλλά χωρίς να προσπαθήσεις να αλλάξεις, οποιαδήποτε συναισθήματα προκληθούν") ή 'εκτίμησε' (που σημαίνει ενεργά "ερμήνευσε το περιεχόμενο έτσι ώστε να μην προκαλεί πλέον μια αρνητική απόκριση"). Δεύτερον, τα υποκείμενα εκτελούν αυτές τις διανοητικές ενέργειες κατά τη διάρκεια απόκτησης των δεδομένων. Τα οπτικά ερεθίσματα όταν αφομοιώνονται παθητικά ενεργοποιούν μεταιχμιακές εγκεφαλικές περιοχές, ενώ όταν εκτιμηθούν ενεργητικά ενεργοποιούν εγκεφαλικές περιοχές του προμετωπιαίου φλοιού.
Η κβαντική θεωρία σχεδιάστηκε για να αντιμετωπίσει περιπτώσεις στις οποίες η συνειδητή δράση ενός παράγοντα- ο οποίος εκτελεί κάποια συγκεκριμένη ενέργεια παρατήρησης- εισέρχεται στη δυναμική με ουσιαστικό τρόπο. Στα πλαίσια του πειράματος του Ochsner et al. (2002), η κβαντική θεωρία παρέχει έναν σαφή τρόπο με τον οποίο η πετυχημένη προσπάθεια να 'επανεξετάσουμε συναισθήματα' πράγματι προκαλεί- δράττοντας και διατηρώντας- τις προμετωπιαίες ενεργοποιήσεις κρίσιμες για την πειραματικά διαπιστωμένη απενεργοποίηση του κογχομετωπιαίου φλοιού και της αμυγδαλής. Η προκύπτουσα εκ προθέσεως διαφοροποίηση των μεταιχμιακών μηχανισμών οι οποίοι θεωρούνται ότι δημιουργούν τα συναισθήματα τρόμου και αποστροφής που συνδέονται με την παθητική παρακολούθηση των προκληθέντων ερεθισμάτων είναι ο βασικός παράγοντας αναγκαίος για την επίτευξη της συναισθηματικής αυτορρύθμισης που εμφανίζεται στην περίπτωση της ενεργής γνωστικής επανεκτίμησης. Έτσι, στα πλαίσια της κβαντικής φυσικής, η αιτιακή σχέση ανάμεσα στην πνευματική εργασία της εθελημένης εκτίμησης και στις παρατηρούμενες αλλαγές που θεωρούνται αναγκαίες για τη συναισθηματική αυτορρύθμιση, λαμβάνεται υπόψη δυναμικά. Επιπλέον, και χαρακτηριστικά, αυτή η σχέση θεωρείται με τρόπους οι οποίοι επιτρέπουν πλήρως να επικοινωνηθούν με άλλους τα μέσα τα οποία χρησιμοποιήθηκαν από ανθρώπους πειραματιστές ώστε να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα. Η κλασική υλιστική προσέγγιση σε αυτά τα δεδομένα, όπως περιγράφεται παραπάνω σε αυτό το άρθρο, σε καμία περίπτωση δεν επιτρέπει τέτοια αποτελεσματική επικοινωνία. Ένας ανάλογος κβαντομηχανικός συλλογισμός μπορεί φυσικά να χρησιμοποιηθεί τηρουμένων των αναλογιών για να εξηγηθούν τα δεδομένα των Beauregard et al. (2001) και σχετικές μελέτες πάνω στην αυτο- κατευθυνόμενη νευροπλαστική (βλ. Schwartz & Begley 2002)."
Η προηγούμενη εργασία είναι βασισμένη στη λεγόμενη Ερμηνεία της Κοπεγχάγης (την 'ορθόδοξη' ερμηνεία της κβαντομηχανικής). Αναφέρει ωστόσο κι εναλλακτικές ερμηνείες, όπως εκείνες των Roger Penrose, Hugh Everett και David Bohm:
"Όλες από τις τρεις (ακόλουθες) εναλλακτικές προσεγγίσεις δέχονται την πρωτοβουλία του von Neumann να μεταχειριστεί ολόκληρο το φυσικό κόσμο κβαντομηχανικά. Ειδικότερα, τα μυαλά και τα σώματα των φορέων (παρατηρητών) αντιμετωπίζονται ως συνονθυλεύματα παρόμοια με τα ηλεκτρόνια, τα ιόντα και τα φωτόνια, όπως περιγράφονται από την κβαντομηχανική.
Ο Penrose (1994) δέχεται την ανάγκη για συμβάντα που σχετίζονται με την συνείδηση, και θέλει να εξηγήσει πότε αυτά συμβαίνουν. Προτείνει μια εξήγηση που σχετίζεται με ένα άλλο κβαντικό μυστήριο, αυτό της κβαντικής βαρύτητας. Ας υποθέσουμε ότι η κβαντική κατάσταση του εγκεφάλου αναπτύσσει δύο συνιστώσες που αντιστοιχούν στις 'ναι' και 'όχι' απαντήσεις σε κάποιο ερώτημα. Ο Penrose προτείνει έναν κανόνα, με βάση την βαρυτική αλληλεπίδραση ανάμεσα σε αυτά τα δύο τμήματα, που καθορίζει πόσος χρόνος θα περάσει πριν να συμβεί η κατάρρευση στον ένα κλάδο ή στον άλλο. Με αυτόν τον τρόπο το ερώτημα του πότε η απάντηση 'ναι' ή 'όχι' θα δοθεί εξηγείται με 'φυσικό' τρόπο. Ο Penrose και ο συνεργάτης του Hameroff (1996) υπολόγισαν αυτό τον υποτιθέμενο χρόνο με βάση ορισμένες λεπτομέρειες σχετικά με τον εγκέφαλο, και το αποτέλεσμα είναι της τάξης του ενός δεκάτου του δευτερολέπτου. Ισχυρίζονται ότι η κατά προσέγγιση συμφωνία αυτού του αριθμού με τα χρονικά διαστήματα που κανονικά σχετίζονται με τη συνείδηση ενισχύει σημαντικά τη θεωρία τους.
Το μοντέλο των Penrose-Hameroff απαιτεί ότι η κβαντική κατάσταση του εγκεφάλου έχει μια ιδιότητα που ονομάζεται μακροσκοπική κβαντική συνοχή (macroscopic quantum coherence), η οποία θα πρέπει να διατηρηθεί για περίπου ένα δέκατο του δευτερολέπτου. Αλλά, σύμφωνα με υπολογισμούς που έκανε ο Max Tegmark (2000), αυτή η ιδιότητα δεν θα έπρεπε να διαρκεί για περισσότερο από περίπου
Ο Everett (1957) πρότεινε έναν άλλο τρόπο για να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα του πώς τα κβαντικά μοντέλα συνδέονται με τις συνειδητές μας εμπειρίες. Ονομάζεται η προσέγγιση των πολλών-κόσμων ή των πολλών-μυαλών. Η βασική ιδέα είναι ότι η φύση δεν κάνει καμία επιλογή ανάμεσα στις 'ναι' και 'όχι' δυνατότητες: και οι δύο επιλογές πράγματι συμβαίνουν. Όμως, λόγω ορισμένων χαρακτηριστικών της κβαντομηχανικής, τα δύο ρεύματα της συνείδησης στα οποία αυτές οι δύο εναλλακτικές απαντήσεις εμφανίζονται είναι δυναμικά ανεξάρτητα: το ένα δεν έχει καμία επίδραση πάνω στο άλλο. Έτσι αυτά τα δύο ασυμβίβαστα μεταξύ τους ρέματα υπάρχουν σε παράλληλους επιστημολογικούς κόσμους, παρότι στην πράξη υπάρχουν στον ένα και μοναδικό οντολογικό ή φυσικό κβαντικό κόσμο.
Αυτή η προσέγγιση των πολλών-μυαλών είναι εύλογη μέσα στο πλαίσιο που παρέχεται από τα μαθηματικά της κβαντομηχανικής. Αποφεύγει την ανάγκη για οποιαδήποτε πραγματική επιλογή ανάμεσα στις 'ναι' και 'όχι' απαντήσεις... Ωστόσο, ο von Neumann ουδέποτε ανάφερε κάποια πραγματική επιλογή 'ναι' ή 'όχι' και οι ιδρυτές της κβαντικής θεωρίας παρομοίως εστιάζουν την προσοχή στην κρίσιμη επιλογή του ποια ερώτηση θα τεθεί. Είναι αυτή η επιλογή, που βρίσκεται στη δικαιοδοσία του παρατηρητή, στην οποία η παρούσα εργασία εστιάζεται. Η επακόλουθη επιλογή 'ναι' ή 'όχι,' θεωρείται κανονικά ότι προκύπτει από την ίδια τη φύση. Αλλά αρκεί το γεγονός ότι αυτή η τελευταία επιλογή φαίνεται να πραγματοποιείται σύμφωνα με τους κβαντικούς νόμους των πιθανοτήτων. Το πραγματικό πρόβλημα με την προσέγγιση των πολλών-μυαλών είναι ότι οι υποστηρικτές της δεν έχουν ακόμη εξηγήσει επαρκώς τον τρόπο με τον οποίο η σκέψη επιλέγει τη μία ή την άλλη πιθανότητα. Αυτή η δυσκολία αναλύεται λεπτομερέστερα στον Stapp (2002).
Το μοντέλο των κυμάτων-πιλότων ή πιλοτικών κυμάτων (pilot-waves) του David Bohm (Bohm 1952) φαίνεται στην αρχή να αποτελεί απλά άλλον έναν τρόπο να αποφευχθεί το πρόβλημα πώς θα συνδεθεί ο φορμαλισμός της κβαντομηχανικής με την ανθρώπινη εμπειρία. Ωστόσο στο βιβλίο των David Bohm και Basil Hiley (Bohm & Hiley 1993) τα δύο τελευταία κεφάλαια πηγαίνουν πολύ μακρύτερα από το σχετικά καλά ορισμένο μοντέλο των κυμάτων-πιλότων και επιχειρούν να αντιμετωπίσουν το ίδιο πρόβλημα με εκείνο που απασχολεί τον Stapp (1990) και τους Gell-Mann & Hartle (1989). Αυτό οδηγεί τον Bohm σε μια συζήτηση σχετικά με τη δική του έννοια της ελλοχεύουσας τάξης (implicate order), η οποία ωστόσο είναι μαθηματικά λιγότερο ορισμένη από ό, τι το μοντέλο του των κυμάτων-πιλότων.
Ο Bohm διείδε την ανάγκη να ασχοληθεί με το πρόβλημα της συνείδησης και έγραψε μια λεπτομερή εργασία σχετικά (Bohm 1986, 1990). Οι προτάσεις του ξεπερνούν κατά πολύ την απλή εκδοχή του μοντέλου των κυμάτων-πιλότων. Πρόκειται για μια άπειρη διαστρωμάτωση πιλοτικών κυμάτων, όπου κάθε ανώτερο στρώμα τους ελέγχει το αμέσως κατώτερο. Η αρχική απλότητα του μοντέλου των κυμάτων-πιλότων χάνεται πάντως μέσα στην άπειρη διαστρωμάτωση.
Το συμπέρασμα όλων αυτών είναι ότι η δομή της κβαντικής θεωρίας υποδεικνύει την ανάγκη για μία μη-μηχανιστική θεώρηση που να σχετίζεται με τη συνείδηση, αλλά οι προσεγγίσεις της κβαντικής θεωρίας που προχωράνε πέρα από την πραγματιστική προσέγγιση της Κοπεγχάγης ή του von Neumann αντιμετωπίζουν σοβαρά ανεπίλυτα προβλήματα. Σε αυτήν την εργασία, επιλέξαμε να μείνουμε στο ασφαλέστερο έδαφος της ορθόδοξης πραγματιστικής κβαντικής θεωρίας και να διερευνήσουμε τι θα μπορούσε να ειπωθεί μέσα σε αυτά τα πλαίσια."
Το συμπέρασμα όλων αυτών είναι ότι η δομή της κβαντικής θεωρίας υποδεικνύει την ανάγκη για μία μη-μηχανιστική θεώρηση που να σχετίζεται με τη συνείδηση, αλλά οι προσεγγίσεις της κβαντικής θεωρίας που προχωράνε πέρα από την πραγματιστική προσέγγιση της Κοπεγχάγης ή του von Neumann αντιμετωπίζουν σοβαρά ανεπίλυτα προβλήματα. Σε αυτήν την εργασία, επιλέξαμε να μείνουμε στο ασφαλέστερο έδαφος της ορθόδοξης πραγματιστικής κβαντικής θεωρίας και να διερευνήσουμε τι θα μπορούσε να ειπωθεί μέσα σε αυτά τα πλαίσια."