Conciencia explicada desde la física cuántica

Desde la época de los grandes filósofos griegos la conciencia es un rompecabezas para los humanos. Es verdad que algunas investigaciones en neurociencia identificaron actividad cerebral vinculada al pensamiento consciente. Sin embargo, sigue siendo un misterio el mecanismo que transforma estas señales electroquímicas de nuestras células cerebrales en una experiencia subjetiva, como las emociones o la percepción del color.

enigmas conciencia humana(1)

Izi Stoll, directora del Western Institute for Advanced Study, dice que “no sabemos la razón por la que el tejido neural da lugar al pensamiento. Sabemos que se trata de una característica de las redes neuronales. También que la mente existe. Hay adeptos al materialismo que afirman que no somos más que un cuerpo, y se publicarán libros diciendo que la mente es una mera ilusión, pero una ilusión que compartimos todos”.

Teorías sobre el origen de la conciencia.

Muchas de las teorías vigentes que intentan explicar la conciencia surgieron gracias a la ciencia cognitiva. Y es una disciplina útil, sobre todo porque proporciona metáforas sobre el funcionamiento de la conciencia. Por ejemplo, una de las teorías compara la mente humana con un escenario donde la conciencia es la luz del reflector que enfoca determinados elementos. Sin embargo, esta teoría no dice de donde surge.

En las últimas décadas, los científicos que buscan una explicación al aspecto físico que originaría la conciencia, encontraron en la física cuántica un espacio natural para la investigación. Entendamos a la física cuántica como el estudio de pequeños sistemas que parecen comportarse como ondas de posibilidades, en lugar de los eventos predecibles a gran escala que atestiguamos los humanos.

 

Física cuántica.

Curiosamente, los fenómenos de la mecánica cuántica son tan misteriosos como la conciencia misma. ¿Te parece lógico encontrar partículas subatómicas que existan en dos lugares al mismo tiempo? ¿Y qué tal los electrones que se comportan de formas diferentes cuando los observamos? ¿Un gato dentro de una caja que está vivo y muerto al mismo tiempo? Como puedes intuir, la explicación de fenómenos aparentemente etéreos se lleva muy bien con la física cuántica.

realidad

Pero, algunos esperan que el estudio de la conciencia desde esta perspectiva también contribuya a resolver el misterio de la física cuántica. El mayor reto de esta disciplina es que presenta un “problema infinito”, pues sus ecuaciones poseen estados infinitos. Entonces, si logramos integrar la teoría cuántica en una teoría mayor de la conciencia tal vez asimilemos porque experimentamos una sola realidad y no realidades infinitas, explica Lesley L. Smith, física de la Universidad de Colorado.

Penrose y Hameroff: la conciencia en microtúbulos celulares.

Lógicamente, tanto científicos como filósofos han propuesto múltiples teorías sobre la forma en que la física cuántica podría integrarse con la conciencia. En 1989, el físico Roger Penrose y el anestesiólogo Stuart Hameroff elaboraron una de las teorías más famosas hasta la fecha. Partieron de la interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, donde se estableció que las partículas cuánticas poseen dos estados simultáneamente hasta que un humano las observa, momento en que la “función de onda” que representa las diversas posibilidades colapsa en una sola realidad.

Penrose y Hameroff argumentaron que el colapso en la función de onda sucedería por restricciones intrínsecas del sistema físico. Tradicionalmente, los científicos argumentan que un evento cuántico depende de la conciencia humana. Para Penrose y Hameroff es el colapso en la función de onda lo que genera la conciencia.

Curvaturas en la geometría del espacio-tiempo.

Pero, fueron más allá y retomaron una teoría de Albert Einstein. Aquella donde se afirma que las fuerzas ejercidas sobre la materia en el Universo son resultado de curvaturas en la geometría del espacio-tiempo. Penrose y Hameroff concluyeron que la misma curvatura del espacio-tiempo es la que causa determinados eventos a nivel cuántico. Dichos eventos influirían sobre las partículas cuánticas al interior de las estructuras diminutas que constituyen los citoesqueletos de las células cerebrales (microtúbulos) responsables de la conciencia. Estos científicos basaron sus argumentos en investigaciones donde se sugería que los anestésicos, sobre todo aquellos que inducen la pérdida del conocimiento, actúan sobre los microtúbulos.

microtubulos

Aunque interesante, la teoría no fue bien recibida en la comunidad científica. Y es que, al proponer a los microtúbulos como fuente de la conciencia humana, genera más preguntas que respuestas. “En cada una de las células en nuestro cuerpo hay microtúbulos, por lo que sería extraño que los eventos que suceden allí generen conciencia solo en las neuronas y no en otras células del cuerpo”, señala Stoll. “En cada una de las células que conforman tu hígado encuentras microtúbulos. ¿Por qué tú hígado no tiene conciencia?”.

Además, Smith señala que, debido a la propia naturaleza de los microtúbulos, los estados cuánticos que pudieran surgir en el cerebro no durarían lo suficiente como para soportar procesos neuronales que conduzcan a la conciencia.

La conciencia generada en un campo magnético.

Eventualmente, el biólogo Johnjoe McFadden y la neurofisióloga Susan Pockett presentaron una teoría alternativa. Denominada Conscious Electromagnetic Information (Cemi) Field Theory, señala que en el momento que las neuronas se valen de partículas cargadas para enviar señales eléctricas, el campo electromagnético resultante constituye la conciencia. Según esta teoría, la estimulación magnética transcraneal (EMT) sería capaz de alterar el estado mental consciente. La EMT es una estimulación de células nerviosas a través de campos magnéticos empleada con diversos fines, incluido el tratamiento de la depresión.

Y de hecho sucede, pero como existen tantas razones que podrían explicar el resultado, no queda claro como la actividad neuronal genera estados mentales. “El problema con la teoría es que es muy vaga”, dice Stoll. “Evita predicciones específicas sobre los procesos físicos que vinculan a las células cerebrales con la conciencia”.

celular nerviosas

Arquitectura operativa cerebro-mente.

Finalmente tenemos una teoría conocida como arquitectura operativa cerebro-mente (Operational Architectonics (OA) of brain-mind, en inglés), obra de los neurocientíficos Andrew y Alexander Fingelkurts. Básicamente, establece que las moléculas de agua en nuestro cerebro originan un “campo cortical”, mismo que interactúa con ondas cuánticas que se desplazan a través de las células cerebrales, generando así lo que conocemos como conciencia.

A diferencia de las propuestas anteriores, esta teoría parece tomar elementos de la metafísica oriental, además de las bases científicas. Los Fingelkurts dicen: “nuestro objetivo es demostrar que la arquitectura operativa cerebro-mente es el vínculo y la frontera para la integración de la metafísica oriental con la física cuántica. Así podemos aspirar a construir un paradigma más inclusivo de la dinámica cerebro-mente, donde la física cuántica y la metafísica oriental están entrelazadas”.

Operaciones cuánticas en el cerebro.

Pero, esto no se traduce en que las operaciones cuánticas no guarden relación con la conciencia. De hecho, en cada proceso biológico participan operaciones cuánticas. “En todos los sistemas biofísicos suceden operaciones cuánticas. Entonces, si las operaciones cuánticas participan en las funciones de las partículas subatómicas, y el cerebro está constituido por moléculas que a su vez están hechas de átomos, compuestos de partículas subatómicas y estructuras capaces de albergar procesos cuánticos, pues sí, en el cerebro hay procesos cuánticos”, explica James Giordano, profesor de bioquímica en el Georgetown University Medical Center. “Incluso es posible que suceda la preservación de eventos del tipo cuántico a una escala diminuta que contribuye a los mecanismos que producen la conciencia”.

célula madre neural

Aunque, Giordano señala que cuando se observan fenómenos como la conciencia, donde se involucran grandes redes neuronales, estos siguen el comportamiento de los sistemas newtonianos a gran escala. El único aspecto significativo en las células cerebrales, según Giordano, es la formación de grupos funcionales especializados que permiten 11 dimensiones de conectividad.

La conciencia, un sistema multiescalar.

Esto intuye el procesamiento de información mediante numerosos vectores de formas que aún no comprendemos. Pues entre más dimensiones dinámicas y multiescalares emplee un sistema, mayor es la posibilidad de que las propiedades de tipo cuántico de ese sistema pueden conservarse en y entre escalas. Aunque, Giordano advierte que esta es una propiedad matemática del cerebro en general, y no específicamente de la conciencia. Tampoco existe evidencia alguna de que la conciencia sea especial en este sentido.

“En conclusión, desconocemos lo que sucede con la física cuántica, y lo mismo con la conciencia: no entendemos su funcionamiento”, señala Smith. Hasta ahora, ninguna teoría basada en la física cuántica ha logrado explicar la conciencia. Aunque Stoll guarda la esperanza de que vamos por el camino correcto.

“Lo que realmente requerimos para una teoría cuántica de la conciencia, o cualquier otra teoría de la conciencia, es un argumento que incluya rigurosamente las matemáticas de la mecánica cuántica y proporcioné un marco conceptual en torno a eso”, señala Stolll. “Dar continuidad al formalismo matemático de la física y realizar predicciones que puedan demostrarse en experimentos es la clave del progreso en el tema”.

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