La física cuántica ha llegado al rescate de los neurocientíficos. Aspira a explicar la consciencia humana

El mundo en el que vivimos es de naturaleza cuántica. De hecho, la mecánica cuántica, en realidad, lo permea todo. Aunque este hecho se oponga a lo que parece indicarnos nuestra intuición. La siguiente frase relaciona dos conceptos que a priori parecen no tener nada en común: el entrelazamiento de los fotones puede ayudar a los neurocientíficos a explicar la auténtica naturaleza de la consciencia. Cuando hablamos del entrelazamiento de dos o más partículas estamos hablando de física cuántica. Y cuando hablamos de la consciencia nos adentramos en el terreno de la neurociencia.

A bote pronto podríamos concluir que estas dos disciplinas científicas no tienen nada que ver, pero nada más lejos de la realidad. Y es que un grupo de investigadores de la Universidad de Shanghái y la Universidad de Sichuan, ambas en China, ha publicado en la revista científica Physical Review E. un apasionante artículo en el que sugiere que el entrelazamiento cuántico tiene la capacidad de explicar la naturaleza de la consciencia. Suena a ciencia ficción, pero no lo es. Solo es ciencia.

El entrelazamiento puede explicar la casi inmediata comunicación entre las neuronas

Antes de seguir adelante nos interesa repasar brevemente en qué consiste el entrelazamiento cuántico. Este fenómeno no tiene un equivalente en la física clásica, y consiste en que el estado de las partículas o los sistemas cuánticos involucrados, que pueden ser dos o más, es el mismo. Esto significa que estos objetos, en realidad, forman parte de un mismo sistema, incluso aunque estén separados físicamente. De hecho, la distancia no importa.

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Si dos partículas, objetos o sistemas están entrelazados mediante este fenómeno cuántico, cuando midamos las propiedades físicas de uno de ellos estaremos condicionando instantáneamente las propiedades físicas del otro sistema con el que está entrelazado. Incluso aunque esté en la otra punta del universo. Suena a ciencia ficción, es verdad, pero por muy extraño y sorprendente que nos parezca este fenómeno se ha comprobado empíricamente. De hecho, es, junto a la superposición de estados, uno de los principios fundamentales de la computación cuántica.

Los investigadores chinos que he mencionado unas líneas más arriba han demostrado que en el interior de las vainas de mielina que recubren las fibras nerviosas se pueden generar muchos fotones entrelazados. Este mecanismo a priori podría explicar cómo se produce una comunicación tan rápida entre las neuronas. Las conexiones entre ellas se llevan a cabo a través de los axones, que son unas estructuras recubiertas por una vaina de mielina. De alguna forma podemos asemejar los axones a los cables eléctricos, y las vainas de mielina a las coberturas que protegen y aíslan los conductores alojados en el interior de los cables.

La comunicación entre las neuronas a través de los axones se lleva a cabo emitiendo señales eléctricas, de modo que la consciencia y las demás funciones cerebrales son el resultado de la actividad sincronizada de millones de neuronas. Lo que por el momento los neurocientíficos no saben es cómo se produce esta sincronización entre neuronas tan precisa. Lo impactante es que estos científicos chinos han ideado un experimento con el que han conseguido demostrar que la producción de fotones entrelazados dentro de los axones tiene la capacidad de permitir la comunicación instantánea entre las neuronas. Y este mecanismo potencialmente puede explicar cómo se lleva a cabo la complejísima sincronización neuronal.

El procedimiento que han ideado estos investigadores chinos para identificar la producción de fotones entrelazados en la estructura compuesta por los axones y las vainas de mielina es muy complejo, por lo que no vamos a indagar en él para no complicar demasiado este artículo. No obstante, si queréis conocerlo podéis consultarlo en su artículo científico. Aun así nos interesa saber que estos investigadores sospechan que el entrelazamiento entre los fotones podría producirse dentro de los canales de iones de potasio de las neuronas.

Por el momento estos científicos se resisten a establecer una conexión directa entre la consciencia y el entrelazamiento cuántico. Aún queda mucho trabajo por hacer para entender realmente bien qué mecanismos están involucrados en la comunicación entre las neuronas. No obstante, su propósito es seguir investigando para identificar qué fenómenos intervienen en la sincronización neuronal. No cabe duda de que este es el camino tanto para comprender numerosos procesos neurobiológicos como la naturaleza de la consciencia.

Imagen | meo - Hotpot

Más información | Physical Review E.

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