El “cerebro cuántico”, la audaz teoría que puede ayudar a resolver el misterio de cómo surge la conciencia humana | Noticias de México

¿Qué está haciendo tu cerebro en este momento cuando lees esta nota? ¿Cómo entiendes la información y al mismo tiempo te das cuenta de tu entorno, percepciones y sentimientos?

A pesar de los avances en los estudios del cerebro, la cuestión de qué es la conciencia y cómo surge sigue siendo un misterio.

Dos estudios recientes realizados en el Instituto de Neurociencias del Trinity College DE Dublin, Irlanda, sugieren que la respuesta a ese misterio puede estar en la física cuántica.

En el mundo cuántico, las certezas de la física clásica dan paso a una dimensión de probabilidades. Y también hay fenómenos que pueden parecer extraños, como el conexión entre objetos incluso cuando están muy separados.

Ambos estudios, publicados en la revista Revista de comunicaciones de físicaindican que nuestros cerebros podrían funcionar como computadoras cuánticas.

Si los resultados de los investigadores se confirman, podrían ayudar a comprender no solo cómo funciona el cerebro, sino también qué sucede cuando hay un deterioro cognitivo debido a la edad o una enfermedad.

clásica vs cuántica

En el campo de la física clásica, que incluye todo, desde una mesa hasta planetas, los objetos tienen ubicaciones y velocidades definidas.

En la física de lo muy pequeño, la escala cuántica, en cambio, las partículas no tienen ubicaciones fijas, sino una probabilidad de su existencia en un lugar y tiempo determinado.

En esta escala también se encuentra el llamado entrelazamiento cuánticoun fenómeno que ocurre cuando dos partículas están tan conectadas que lo que le sucede a una afecta inmediatamente a la otra, sin importar cuán separadas estén.

“La física tradicional se encarga de explicar los efectos macroscópicos que observamos”, le dijo a BBC Mundo el científico español David López Pérez, doctor en neurociencias y coautor de ambos estudios.

“La física cuántica suele ser probabilística, ya que nunca podemos saber con certeza en qué se convertirá una cosa específica”.

¿En qué consistió el experimento?

En el primero de los estudios, López Pérez y su coautor, Christian Kerskens del Trinity College, utilizaron máquinas de resonancia magnética modificado para escanear los cerebros de 40 individuos.

Para la resonancia magnética nuclear (RMN), los imanes potentes hacen que las partículas magnéticas del cuerpo se alineen en la misma dirección. Entonces se puede observar el movimiento de la materia dentro del cuerpo.

En el caso del estudio, lo que los científicos observaron en el escáner fue el comportamiento de los protones en el cerebro.

“El cerebro tiene mucha agua. En la resonancia magnética se envía una señal, un pulso para que los protones que hay en el agua se exciten y luego vuelvan a su posición original”, explica López Pérez.

“Es como cuando tienes una fiesta. Están todos hablando entre ellos y de repente el DJ toca la música que a todos les gusta y todos se vuelven hacia el DJ para escuchar la música. Y cuando esa música termina, todos vuelven a lo que estaban haciendo”. estaba haciendo. Eso es lo que se hace en las resonancias magnéticas para medir los protones en el agua”.

Los científicos encontraron en este experimento que se registró un entrelazamiento cuántico entre los protones en el cerebro.

“Los protones interactúan entre sí, es como si estuvieran ahí separados y de repente se establece una relación“.

“El experimento es algo que no se había hecho hasta ahora, porque lo que hicimos fue saturar la señal. Es como si el DJ estuviera todo el tiempo poniendo la mejor música y siempre tienes gente mirándolo. Es en ese momento que vemos esos efectos”.

¿Qué tiene que ver ese enredo con la conciencia?

Para explorar cómo funciona el cerebro, los investigadores aplicaron una herramienta desarrollada en el pasado para tratar de probar un fenómeno llamado “gravedad cuántica“.

Esa herramienta señala que cuando hay dos sistemas cuánticos conocidos interactuando con un sistema desconocido, si los sistemas conocidos están entrelazados, entonces el desconocido también debe ser un sistema cuántico.

“Esto evita las dificultades de encontrar dispositivos de medición para algo de lo que no sabemos nada”, explicó Kerskens.

En el experimento de resonancia magnética, los sistemas conocidos son los protones entrelazados. Y el sistema desconocido con el que interactúan es la función cerebral.

“Afirmamos que los protones están entrelazados porque hay una función que está mediando ese entrelazamiento, y para nosotros esa función es la conciencia que mediadijo López Pérez.

“No podemos medirlo directamente, pero medimos protones”.

El científico explicó a BBC Mundo que “la gravedad cuántica es un mundo puramente teórico que aún no ha sido explicado experimentalmente, que quiere unir dos teorías que a priori no son compatibles (la mecánica cuántica y la teoría de la relatividad). Para ello han creado la figura del gravitón, que es algo que no sabemos cómo es, pero sería el puente entre las dos teorías”.

“Es como si tuviéramos dos personas con opiniones políticas diferentes que no son capaces de llegar a ningún tipo de acuerdo, que gracias a un negociador pueden dejar de lado sus diferencias y sentarse a hablar”.

“En el cerebro proponemos algo similar. Proponemos que la forma en que funciona nuestra señal de resonancia magnética no se puede explicar de una manera clásica”.

“Observamos que los protones están entrelazados, pero no sabemos cómo ni por qué. Bueno, lo que hemos hecho es tomar las ideas de la gravedad cuántica y proponer que hay un mediador en ese proceso que permite que eso suceda. Ese mediador para nosotros es la conciencia“.

Los científicos comenzaron a pensar en la relación con la conciencia debido a que un paciente se durmió.

“Al principio no pensábamos que había una relación con la conciencia. Esta idea nos vino de un participante que se disculpó por quedarse dormido en el escáner.dijo López Pérez.

“Observamos cómo la señal decaía en el momento en que el participante se dormía dentro del escáner para reaparecer en el momento en que se despertaba. Entonces comenzamos a pensar que existía la posibilidad de una relación con el estado consciente del participante”.

“Es la única explicación que encontramos, pero necesitamos reproducir el experimento y realizar un estudio más avanzado que nos permita demostrar lo presentado en los dos estudios que hemos publicado recientemente”.

el papel del corazon

Los científicos también observaron una relación entre la señal de enredo y la función cardíaca.

“Nuestra señal es muy sensible a cualquier perturbación y la señal proveniente del corazón seguramente interrumpirá el entrelazado y por lo tanto nuestra señal era similar a la de un electrocardiograma”, dijo López Pérez.

El científico explicó que la señal de enredo es muy sensible.

“Si estás en la resonancia magnética y te mueves, la señal se pierde”.

“Y el corazón lo que hace es que está enviando sangre todo el tiempo. Cuando la sangre entra al cerebro, se expande y se contrae. Cuando se expande, sale el flujo cerebroespinal y entra la sangre. Cuando se contrae, sale la sangre y el rendimientos líquidos.

“Entonces creemos que este movimiento es lo que genera el cambio en la señal, porque estamos perdiendo esa relación cuántica debido al movimiento por un momento muy breve”.

Los científicos colocaron un monitor de frecuencia cardíaca en los dedos de los participantes para medir el flujo sanguíneo.

“Encontramos que los cambios en la señal de enredo y el latido del corazón estaban bastante acoplados temporalmenteEstaban sincronizados”.

¿Qué futuras aplicaciones puede tener la investigación?

En un segundo estudio, los investigadores demostraron que las señales de enredo también dependían de la edad de los participantes.

En este segundo experimento se obtuvieron imágenes de resonancia magnética de dos grupos de pacientes diferenciados por edad. Uno de ellos tenía personas de 18 a 30 años, y otro personas de 65 años o más.

“Lo que vimos es que con la edad hubo cambios bastante importantes en la señal“.

“Es algo que todavía no podemos explicar. También hicimos un piloto con algunos pacientes con depresión. Eran pocos, pero parecía que los signos también eran diferentes”.

“Entonces, ¿qué está pasando allí con el enredo? ¿Esas comunicaciones cerebrales ya no funcionan bien?”

“Sabemos que con la edad hay muchos cambios estructurales en el cerebro, se vuelve más pequeño, la presión arterial aumenta, el flujo sanguíneo cambia”.

“Quizás en el futuro estos estudios puedan servir para generar algún tipo de medicamento.“.

Kerstens anotó que “debido a que las funciones cerebrales también se han correlacionado con el rendimiento y la conciencia de la memoria a corto plazo, es probable que los procesos cuánticos sean una parte importante de nuestras funciones cerebrales cognitivas y conscientes”.

cerebro cuántico

Los investigadores señalan que el siguiente paso es realizar estudios a mayor escala.

“Lo que intentábamos hacer con los experimentos era básicamente demostrar que el cerebro puede comportarse de forma cuántica. Queríamos poner evidencia física de algo de lo que se ha hablado durante muchos años. Porque se han conjeturado que el cerebro puede ser cuántico desde la época en que se inició la mecánica cuántica, en los años 30 o 40”, dijo López Pérez.

“Pero nadie ha sido capaz de probarlo”.

“En el estudio, lo que estamos tratando de hacer es descartar continuamente la física clásica para demostrar que, en última instancia, el cerebro se comporta de manera cuántica”.

El científico español señaló que la física clásica puede explicar muchos aspectos del cerebro, como los cambios en el flujo sanguíneo o la activación de las neuronas.

“Pero la conciencia, por ejemplo, es algo que no se comprende”.

“Creo que si queremos entender el cerebro tenemos que bajar un nivel más en la escala cuántica.“.

“Con este estudio…