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 - 13,5x20,5
