Il Cervello Quantico
Scopri le infinite potenzialità del tuo cervello
di Jeffrey Satinover
Computer in grado di replicarsi, ripararsi ed evolversi, molecole organiche che si trasformano in modo misterioso, universi paralleli che s’incrociano, formando i possibili sviluppi del nostro futuro, fenomeni che si manifestano senza causa apparente, particelle atomiche ubiquitarie e fantasmatiche, cellule, o parti di esse, che paiono dotate d’intelligenza, rivelazioni sconcertanti sulla vera natura di malattie come l’Alzheimer, componenti elettronici che sembrano funzionare anche senza i necessari collegamenti.
Molte altre cose straordinarie ed incredibili in un libro che, esaminando la reale struttura del nostro cervello e le sue funzionalità, finisce con l’affrontare un’infinità di tematiche collegate all’argomento e che chiamano in causa principalmente la fisica moderna, la biologia, la medicina, la matematica e l’informatica, ma anche la chimica, la genetica, la psicologia, la psichiatria, la filosofia, la religione e la spiritualità in genere.
Inaspettatamente, il cervello e il suo incredibile groviglio di neuroni sono diventati il campo di battaglia per le più ardite teorie scientifiche; per spiegarne compiutamente l’attività è necessario far ricorso alla meccanica quantistica, che sembra aver trovato nei meandri del cervello la definitiva consacrazione delle sue teorie.
Le scoperte effettuate hanno aperto la strada ad altre ricerche e sperimentazioni, ormai in fase avanzata, che mirano alla realizzazione d’apparecchiature e super computer con capacità logiche, di calcolo ed operative infinitamente superiori a quanto oggi disponibile. Si parla già della creazione di esseri artificiali completamente autosufficienti e dotati di possibilità straordinarie e forse, persino, di una coscienza. Tutte cose impensabili fino a qualche tempo fa, ma che oggi, grazie allo studio del nostro cervello e alle implicazioni che ne sono derivate, stanno divenendo fattibili.
Il testo pone numerosi interrogativi, ma cerca anche di fornire delle risposte: qual è la natura della coscienza? Esiste il libero arbitrio? Scienza e fede sono inconciliabili? La fisica quantistica ha dimostrato l’esistenza di Dio? Le ultime scoperte e le loro possibili applicazioni presentano rischi per l’umanità?
Il volume, scritto con rigore scientifico, presenta interessanti esperienze di laboratorio ed è corredato da approfondite appendici tecniche. Le numerose pagine esemplificative e divulgative invece si prenderanno cura dei più inesperti.
Dalla materia alla mente: I meccanismi del quarto cervello – Anteprima di “Il Cervello Quantico”
Cervello: apparato con cui pensiamo di pensare.
Ambrose Bierce, The Devil’s Dictionary (1906)
Il cervello in realtà non è un organo singolo, ma una serie di organi impilati uno sull’altro, organi che per l’esattezza si appoggiano uno sull’altro in ordine evolutivo, con l’ultimo della serie che domina gli altri.
La neocorteccia è uno strato di tessuto variolato rosa-grigiastro, brillante e spiraleggiante, dello spessore di poco superiore al mezzo centimetro. Se venisse stesa su una superficie piana, risulterebbe larga circa 45 cm e lunga circa 60 cm. In realtà questa struttura è a sua volta suddivisa in sei strati, ognuno dei quali ha uno spessore di circa venticinque cellule. Nel suo complesso la neocorteccia si compone di un numero di neuroni variabile tra i 10 e i 20 miliardi, meravigliosamente collegati tra loro grazie a innumerevoli interconnessioni, che stabiliscono anche le necessarie connessioni tra la stessa neocorteccia con le porzioni inferiori del cervello e con il resto del corpo.
Il cervello genera e conduce l’incredibile complessità che caratterizza una forma di vita intelligente, sulla base di processi che sono fondamentalmente computazionali, e che tuttavia non assomigliano affatto a quelli eseguiti dal nostro PC o dal nostro Mac.
Il cervello impara da solo, sulla base delle sue stesse esperienze, e radica le lezioni apprese sperimentando, riconfigurando il suo stesso hardware.
Per molti decenni si è continuato a supporre che la corteccia dovesse essere dotata di una sorta di “schema elettrico”, in cui veniva descritto in modo preciso il ruolo specifico di ogni neurone, e di ogni connessione tra neuroni.
Ma era già ben chiaro che in realtà il cervello non poteva operare in base a uno schema di quel tipo: c’erano davvero tanti, troppi neuroni, e le loro innumerevoli interconnessioni sfuggivano alla logica di ogni possibile schema. In effetti dieci miliardi di cellule caratterizzate da un migliaio di interconnessioni l’una comportano l’incredibile numero di diecimila miliardi di connessioni.
Inoltre era pressoché impossibile impostare la logica di una configurazione generale tra queste connessioni, la maggior parte delle quali sembravano confuse e caotiche; molte cellule neuroniche erano sistematicamente ricollegate su se stesse, generando quelli che sicuramente dovevano essere dei “circuiti chiusi infiniti”.
Se anche ci fosse stato un progetto di qualche tipo, l’ammontare di informazioni necessario per codificare uno schema talmente complesso avrebbe di gran lunga superato le capacità informatiche del cervello stesso, per non parlare poi della capacità di codificazione del DNA. E comunque, come poteva essere possibile assemblare fisicamente qualcosa del genere, soprattutto a quel livello microscopico, in soli nove mesi?
La risposta, che costituisce una recente conquista scientifica, ha sorpreso un po’ tutti: in effetti le connessioni del cervello sono in gran parte casuali.
Eppure, contrariamente a quanto il comune buon senso potrebbe suggerire, questo sistema casuale è in grado di manifestare una forma d’intelligenza.
In effetti riesce a manifestare un’intelligenza superiore, anzi, per essere più precisi, un genere d’intelligenza superiore, di gran lunga migliore di quello che potrebbe essere generato sulla base di un progetto più definito. È proprio grazie a questo guazzabuglio caotico che un pilota da combattimento riesce a manovrare il suo caccia a velocità supersoniche, cosa che neppure un congegno elettronico da un quarto di miliardi di dollari riuscirebbe a fare altrettanto bene.
Se l’elettronica riuscirà ad avvicinarsi a qualcosa del genere, sarà solo perché i progettisti avranno voluto, e saputo, creare un elaboratore elettronico in grado di addestrarsi da solo, proprio come fa il cervello umano.
Un sistema come quello del nostro cervello si auto-organizza, raggiungendo livelli sempre più elevati, evolvendo continuamente la sua capacità di elaborazione dei dati.
Come vedremo, un’intelligenza globale (e per “globale” potremmo persino intendere qualcosa che riguardi l’intero pianeta) scaturisce dal basso verso l’alto, prendendo cioè spunto da interazioni meramente locali.
È un po’ come dire che la vera intelligenza, quella che guida l’economia americana, non è nelle mani (o nelle teste) dei politicanti di Washington, ma è invece sparpagliata nelle conversazioni notturne dei camionisti che si incontrano all’autogrill, nelle domande dei clienti ai negozianti e nelle loro pronte risposte, nelle chiacchierate amichevoli dei vicini, che discutono di affitti e di mutui.
Analogamente, l’autentica intelligenza del cervello umano non risiede in qualche centrale o schema di comando fissato nel DNA, ma nelle interazioni casuali di un neurone e dei suoi vicini (oppure negli scambi a lunga distanza attraverso la rete cerebrale, che potrebbe essere equiparata al nostro Internet).
Il processo funziona anche nell’altro senso.
È evidente come l’elemento fondamentale, il “mattone” del “sistema nervoso”, sia un singolo “nervo”, ovvero un neurone. Ma i neuroscienziati hanno a lungo insistito sul fatto che nelle forme di vita complesse del pianeta questa è la più piccola unità capace di elaborare dati.
Ovviamente i batteri e gli altri organismi unicellulari privi di sistema nervoso sono anch’essi in grado di elaborare dei dati, a loro modo. Ma si è sempre ritenuto che quei processi rudimentali non abbiano nulla a che vedere con l’intelligenza umana.
Vedremo invece che nell’ambito di ogni singolo neurone si palesa un complesso insieme di eventi computazionali, che possono analogamente essere definiti relativamente “intelligenti” e che si servono dello stesso principio dell’auto-addestramento spontaneo che dirige lo sviluppo complessivo del cervello.
Dal microcosmo al macrocosmo e viceversa, ovvero dal più piccolo elemento nell’ambito della cellula cerebrale umana che sia possibile studiare al funzionamento dell’intera società umana, l’ordine scaturisce dal caos sulla base dello stesso insieme di principi.
Ciò potrebbe sembrare assurdo, ma per poter cominciare a capire in che modo funziona, e quindi renderci conto delle capacità di cui stiamo parlando, dobbiamo procedere alla creazione di un cervello in miniatura, capace anch’esso di imparare da solo.
Per riuscirci tutto ciò di cui abbiamo bisogno è qualche dozzina di scatole di fiammiferi e un po’ di bilie.
Jeffrey Satinover, medico che esercita la psicoanalisi e la psichiatria da più di venticinque anni sia privatamente che conducendo seminari e conferenze.
Satinover ha conseguito il dottorato in Fisica presso l’Università di Yale, collabora con l’Università del Texas e con l’Università di Harvard. Da tempo si dedica appassionatamente e approfondisce minuziosamente i suoi studi di fisica.
Le aree di interesse del dottor Satinover sono la teoria dei quanti e l’applicazione di questa teoria ai processi di informatizzazione e computazione.
Indice
Ringraziamenti
Prima parte: Il cervello quantico
Introduzione: La crisi quantica
Illuminismo – Aspirazioni quantiche
Capitolo 1: Dalla materia alla mente: I meccanismi del quarto cervello
Il cervello in una scatola di fiammiferi – Perdere le proprie bilie: gioco e partita a Her – Ma quanto è umano? – Hercules, ovvero Allevamento Robotico
Capitolo 2: L’apertura dell’occhio della mente
Petali di rosa – Esatto, non abbiamo banane! – Dal tutto all’uno (ex uno plures)
Capitolo 3: Nascita e morte
Minsky – Sfidando il cervello – Morte XOR Resurrezione: il secondo avvento delle reti neurali – All’esterno della scatola – Calcolo parallelo contro calcolo seriale
Capitolo 4: Non si possono drizzare le gambe ai cani
Talvolta due errori portano alla risposta giusta – Il catalogo olografico cerebrale – Vincere a mani basse – Net Talk
Capitolo 5: La rete umida
Il dolce avanzare della notte – E dunque, come possiamo insegnare nuovi giochetti a un vecchio pagliaccio? – Cavarsela da soli – Mappe computazionali
Capitolo 6: Producendo spin vetrificati, … eccezionale!
Alla ricerca del tempo perduto: da madaline alle maddalene – John Hopfield e la rete di Hopfield – Ricognitori metallici – Anti-ferro – Frustrazione, madre dell’intelligenza – Aumentare la temperatura – Il folle, l’amante e il poeta hanno un’immaginazione compatta – Due strade separate… – Un momento per ricuocersi
Capitolo 7: Il gioco della vita, ovvero come il leopardo si procura le sue macchie
“Tutto scorre” (Eraclito) – Nel cuore dell’automa – La vita: un computer universale – Tesoro, mi si è ristretto il computer! – Embriogenesi computazionale – Sempre più in basso
Capitolo 8: Inizializzazione per l’autocaricamento
Gli algoritmi genetici: accoppiamento sincopato – Un milione di scimmie – Dalla programmazione genetica alla computazione molecolare: l’hardware evolutivo – Costruttori di cervelli: ritorno al futuro – La vita: set, partita e vittoria finale?
Capitolo 9: L’uomo è una macchina?
Dalla ricottura simulata a quella quantica
Parte seconda: Miracoli
Capitolo 10: La soluzione irrisolvibile
Bruxelles, ottobre 1930 – La nuova sostanza primordiale: non materia ma informazione
Capitolo 11: EPR: ricercato, vivo e morto
Contando le pallottole – Sia onde sia particelle
Capitolo 12: Ex uno plures – Da un mistero solo, eccone infiniti altri
La dualità onda-particella – Contestualità – Indeterminismo – Probabilità assoluta – Assenza di traiettorie contro… – Sovrapposizione – Effetto tunnel – Piramide magiche – La sovrapposizione dell’ammoniaca: una spruzzata di quanti – Molti cercheranno qua e là (e la conoscenza si accrescerà): Daniele 12:4 – Buone vibrazioni
Capitolo 13: Straniero in terra straniera (Più straniero è, meglio è)
La massima informazione – Ritorno al non-percorso – Il resto di tutti i mondi possibili – Du-Bi-Bi-Bi-Du – Lo zen e l’arte del calcolo quantistico – Dal PSAT al QSAT – Wu Wei: sono quello che faccio – Il golem
Capitolo 14: Nella materia della mente
C’è qualcuno laggiù? – Non per caso – Da tutto ciò possiamo trarre due conclusioni – La cellula della cellula – Le reti di microtubi e i microtubi come rete – La connessione di CA di Langton – Dettagli diabolici – La costruzione di un cervello di microtubi
Capitolo 15: Un computer fatto di proteine
Biologia quantica – Computer quantici di seconda generazione – Origami organici – Attraverso lo specchio… ancora una volta – Fantastico e indefinito – Effetto tunnel e chiralità – Migliori vibrazioni – La fulmineità quantica – Gli elettroni lo fanno, e lo fanno anche i protoni – L’evoluzione come algoritmo genetico quantico? – Ma ora torniamo a Bob!
Capitolo 16: Nel mutevole azzardo, il caos governa il conflitto
Il caos classico – Rifallo… e poi rifallo ancora, e ancora… – Un battito d’ala – Oscillatori accoppiati: provo una strana attrazione per te! – Un ritratto di Poincaré – Caos e spin – La vita, il cervello e la corteccia – Il caos, mio amico – E dal disordine scaturì l’ordine: la versione quantica del caos – Marcature quantiche – Il mondo in un granello di sabbia – L’istante quantico
Capitolo 17: Gorgoglii quantici
Dio – Libero arbitrio – Coscienza – Etica – Religione e fede – Il futuro – Società
Appendici
A: La più semplice rete di Hopfield e il “microcircuito corticale canonico” B: Il modulo a microtubo di Tuszynski
C: Coerenza e de-coerenza
Jeffrey Satinover
Il Cervello Quantico – Libro >> http://goo.gl/Atuk4Z
Scopri le infinite potenzialità del tuo cervello
Editore: Macro Edizioni
Data pubblicazione: Gennaio 2015
Formato: Libro – Pag 424 – 13,5×20,5
http://www.macrolibrarsi.it/libri/__il_cervello_quantico.php?pn=1567
Lascia un commento