Resonancia magnética indica comportamiento cuántico en el cerebro

La ciencia afirma procesos cuánticos en el cerebro

Nuestros cerebros pueden utilizar la computación cuántica. Así lo creen los investigadores del Trinity College de Dublín, que creen ver pruebas de ello en las resonancias magnéticas.

La idea de que los procesos cuánticos desempeñan un papel en nuestro cerebro no es nueva. El cerebro está formado por miles de millones de células nerviosas con numerosas interconexiones. Todavía no está claro cómo la conciencia y el razonamiento humano surgen de este complejo sistema. Algunos científicos piensan que pueden explicar la elusividad de nuestro cerebro con la casi igualmente elusiva mecánica cuántica.

La teoría del cerebro cuántico más citada es la del físico Roger Penrose y el anestesista Stuart Hameroff. En la década de 1980 desarrollaron la teoría de la Reducción Objetiva Orquestada (Orch OR). Según esta teoría, la conciencia está causada por el comportamiento cuántico de los llamados microtúbulos (pequeñas estructuras proteicas en las células nerviosas del cerebro). En los últimos años, ha crecido el interés por esta controvertida teoría. Pero también hay críticas.

Enredo

Los investigadores del Trinity College consideran los procesos cuánticos en el cerebro de una manera diferente. “Mi idea es que toda la dinámica del cerebro es cuántica”, afirma por correo electrónico el físico del Trinity College, Christian Kerskens. “Esto me diferencia de otros enfoques en este campo, en los que la atención se centra en mecanismos o lugares muy específicos del cerebro”. Como la teoría Orch OR donde el comportamiento cuántico se limita a los microtúbulos. Pero incluso con la idea de Kerskens, los procesos cuánticos pueden formar parte de la conciencia y de otras funciones cerebrales.

Para investigar la naturaleza cuántica del cerebro, los científicos investigaron el entrelazamiento cuántico. En ella, dos o más partículas (u otros objetos de la mecánica cuántica) se conectan de tal manera que comparten propiedades. Si se mide que una partícula gira en el sentido de las agujas del reloj, se sabe, por ejemplo, que la otra gira en sentido contrario a las agujas del reloj exactamente desde ese momento.

Esta conexión especial siempre está presente, sin importar la distancia entre las partículas, y siempre surte efecto inmediatamente. En cuanto se determina que el peaje de una partícula es en sentido contrario a las agujas del reloj, la otra partícula sabe inmediatamente que debe empezar a peñar en el sentido de las agujas del reloj.

Comportamiento cuántico desconocido

Para averiguar si los efectos cuánticos se producen en el cerebro, el investigador utilizó una idea que también se emplea para buscar la gravedad cuántica, una teoría que trata de unificar la gravedad y el mundo cuántico.

“No sabemos qué efectos cuánticos intervienen en el cerebro. Eso significa que tampoco sabemos cómo diseñar instrumentos de medición para medir esos efectos directamente”, dice Kerskens. “Por eso nos valemos de la posibilidad de que los sistemas cuánticos desconocidos puedan interactuar con sistemas cuánticos conocidos, como el espín (giro, ed.) de los átomos de hidrógeno”.

La idea es: si hay efectos cuánticos desconocidos en juego en el cerebro, podrían interferir con el espín de los átomos de hidrógeno. Como resultado, esos espines de los átomos de hidrógeno pueden enredarse. Y eso es medible. Así que ver espines entrelazados de átomos de hidrógeno en el cerebro puede indicar la presencia de efectos cuánticos desconocidos.

Mediciones de resonancia magnética 

Durante el experimento, los investigadores buscaron espines entrelazados de átomos de hidrógeno en el agua del cerebro. Para ello, utilizaron una técnica especial para buscar enredos en las mediciones de la resonancia magnética. Esto se debe a que un escáner de resonancia magnética mide el espín de los átomos de hidrógeno.

Lo que los investigadores vieron en las mediciones fue la señal eléctrica generada por los latidos del corazón. Es la conocida señal que muestran los monitores cardíacos en los hospitales. Según los investigadores, esa señal no se puede medir básicamente con un escáner de resonancia magnética. Creen que el entrelazamiento de los espines de los átomos de hidrógeno hace, sin embargo, que esta señal eléctrica sea visible en las mediciones de la resonancia magnética, lo que a su vez puede indicar la existencia de efectos cuánticos desconocidos en el cerebro.

De gran alcance 

Las mediciones de la resonancia magnética son intrigantes, pero no son una prueba contundente de que algo “cuántico” esté ocurriendo en el cerebro. Por ejemplo, la idea de que un sistema desconocido es un sistema cuántico porque los sistemas conocidos que interactúan con él están entrelazados es todavía nueva. Por tanto, queda por ver si realmente es una buena forma de localizar sistemas cuánticos desconocidos.

Además, la señal medida, que indicaría el entrelazamiento cuántico, también podría tener un origen diferente. La gran pregunta ahora es si se puede encontrar una explicación para la señal que no implique la mecánica cuántica, dice Kerskens. “Si no se encuentra esa explicación, entonces el cerebro es cuántico”.

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