Cuando Penrose y Hameroff publicaron su teoría recibieron muchas críticas provenientes de la comunidad científica. Entre ellas las más contundentes fueron las que dijeron que el cerebro es demasiado húmedo, cálido y ruidoso para que en su seno se pudieran generar fenómenos que siguieran las leyes de la física cuántica, razones tan evidentes que podían entender incluso los estudiantes de los primeros cursos de universidad.
No obstante, investigaciones más recientes han encontrado evidencia de coherencia cuántica en microtúbulos a temperatura ambiente, lo que sugiere que los efectos cuánticos podrían ser más robustos en sistemas biológicos que en los ambientes de los laboratorios de física. Y aquí el cerebro no está solo, pues ya son conocidos y aceptados por la comunidad científica algunos fenómenos cuánticos que se dan a temperatura ambiente en la fotosíntesis de las plantas y en el vuelo de las aves migratorias.
Tras la publicación de la teoría de Penrose-Hameroff, a muchos científicos se les abrió un campo de investigación nuevo, que tenía el doble aliciente de replantear algunos conceptos cuánticos y explicar el origen de la conciencia. Entre ellos se encuentra el profesor de la universidad de Shangai Yong-Cong Chen, que ha propuesto una teoría alternativa a la de Penrose y Hameroff, empleando la Elecrodinámica Cuántica de Cavidades, según la cual los fenómenos de entrelazamiento no se deben a la tubulina de los microtúbulos, sino a una sustancia llamada mielina, de la que están hechas las vainas que envuelven al axón de las neuronas para protegerlo y facilitar su funcionamiento. Este trabajo del profesor Chen se publicó en la revista Physical Review en Agosto de 2024, con el título Entangled biphoton generation in the myelin sheth.
Como en la teoría de Penrose-Hameroff, en esta investigación se va buscando la creación de la conciencia en el entrelazamiento de fotones, entrelazamiento que para el equipo del profesor Chen tiene lugar entre fotones generados en las vainas de mielina y fotones infrarrojos generados por las mitocondrias neuronales durante las reacciones químicas en las que intervienen. La secuencia del proceso, desarrollado en modelos matemáticos, es la siguiente: durante las reacciones químicas de las mitocondrias se produce una emisión en cascada de fotones en la frecuencia de los infrarrojos, dentro del espectro de vibración de los enlaces de carbono-hidrógeno, C-H; estos fotones tienen un nivel energético grande y colisionan con las vainas de mielina; en la disposición de la mielina aparecen unas cavidades cilíndricas en las cuales la interacción entre los campos electromagnéticos y la materia grasa de la mielina produce un efecto amplificador de la radiación incidente; bajo esas condiciones se genera un número importante de fotones entrelazados; el entrelazamiento así generado muestra una correlación suficientemente fuerte como para generar la integración rápida de información en la que consiste la experiencia de la conciencia, que no es otra cosa que una comunicación entre diferentes regiones cerebrales optimizando al máximo la sincronización neuronal. Dada la abundancia de enlaces C-H con capacidad para participar en este proceso, el mismo puede servir como fuente de generación de los entrelazamientos cuánticos de forma continuada. Todo esto tendrá que ser observado en un entorno biológico, probablemente en el cerebro de un ratón, antes de que los científicos se entusiasmen demasiado. La figura de cabecera ilustra sobre algunos de los elementos que se han mencionado,
El profesor Chen explica así su posible desarrollo evolutivo: «cuando un cerebro está activo, millones de neuronas se disparan simultáneamente. Si el poder de la evolución buscaba una acción útil a distancia, el entrelazamiento cuántico sería un candidato ideal para este papel.»
El estudio también sugiere la posibilidad de que estas teorías puedan contribuir al mejor conocimiento y tratamiento de algunas enfermedades neurodegenerativas. Es evidente que, en términos cognitivos, todo esto supone un salto en el conocimiento del nivel molecular al nivel atómico, que, además, se verá potenciado por la computación cuántica.
El grosor de la mielina parece que juega aquí un papel importante. Una vaina de mielina muy gruesa podría impedir el entrelazamiento dificultando la sincronización de todo el proceso consciente. Por otra parte el grosor de la mielina disminuye con la edad, lo que se correlaciona con una mayor probabilidad de desarrollar enfermedades neurodegenerativas por las personas mayores.
Aunque el potencial de esta teoría es grande, los investigadores reconocen su naturaleza especulativa y los desafíos que presenta su validación empírica. Detectar directamente los fotones entrelazados en un sistema vivo, como un ratón, sería extremadamente difícil.
De todas formas, hay que tener en cuenta que el origen cuántico de la conciencia es un tema que ha suscitado considerable interés y debate en los últimos años. Muchos científicos están convencidos de que la conciencia dentro del cerebro depende de las actividades sincronizadas de millones de neuronas, a pesar de que el mecanismo responsable de orquestar esta sincronización se resiste a desvelarse en su totalidad.
Figura de cabecera: Ilustración del artículo de Yong-Cong Chen.
El blog de Enrique Reina 