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

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

En el mundo cuántico las certidumbres de la física clásica dejan paso a una dimensión de probabilidades. Y también se registran fenómenos que pueden parecer extraños, como la conexión entre objetos, aunque estén distanciados.

Ambos estudios indican que nuestros cerebros podrían funcionar como computadoras cuánticas.

Si se confirman los resultados, podrían ayudar a comprender no solo cómo funciona el cerebro, sino qué sucede cuando hay un deterioro por edad o por enfermedades.

En el reino de la física clásica, 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 que existan en un lugar y momento determinados.

En esta escala se da también el llamado entrelazamiento cuántico, un fenómeno que ocurre cuando dos partículas están tan conectadas que lo que le sucede a una afecta de forma inmediata a la otra, sin importar a qué distancia se encuentren entre sí.

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

"La física cuántica suele ser probabilística ya que no podemos nunca saber a ciencia cierta en que se convertirá una cosa en concreto".

En el primero de los estudios, López Pérez y su coautor, Christian Kerskens, usaron máquinas de resonancia magnética modificadas para escanear los cerebros de 40 individuos.

Para obtener imágenes de resonancia magnética, imanes potentes hacen que las partículas magnéticas del cuerpo se alineen en la misma dirección. El movimiento de la materia dentro del cuerpo puede entonces ser observado.

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

El cerebro tiene mucha cantidad de agua. En las resonancias magnéticas se manda una señal, un pulso para que los protones en el agua se exciten, y luego vuelvan a su posición original.

Es como cuando tienes una fiesta. Están todos hablando unos con otros y de repente el DJ pone la música que a todo el mundo le gusta y todos se giran hacia el DJ para escuchar la música. Y cuando acaba esa música cada uno vuelve a lo que estaba haciendo. Eso es lo que se hace en resonancias magnéticas para medir los protones del agua.

Los científicos constataron en ese experimento que se registraba un entrelazamiento cuántico entre los protones del cerebro.

Para explorar el funcionamiento del cerebro los investigadores aplicaron una herramienta desarrollada en el pasado para intentar probar un fenómeno llamado "gravedad cuántica".

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

En el experimento, los sistemas conocidos son los protones que se entrelazan. Y el sistema desconocido con el que interactúan es la función cerebral.

El científico explicó que "la gravedad cuántica es un mundo teórico que todavía no se ha 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 se sabe cómo es pero que sería el puente entre las dos teorías".

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

"En un principio no pensamos que existiera una relación con la conciencia. Esta idea nos vino de un participante que pidió perdón por haberse dormido en el escáner", afirmó López Pérez.

"Observamos como la señal decaía en el momento en que el participante se durmió dentro del escáner para volver a aparecer en el momento en que se despertaba. Entonces empezamos a pensar que existía la posibilidad de una relación con el estado consciente del participante".

Los científicos también observaron una relación entre la señal de entrelazamiento y el funcionamiento del corazón.

"Nuestra señal es muy sensible a cualquier perturbación y la señal que parte del corazón seguramente interrumpa el entrelazado y de ahí que nuestra señal se asemejaba a la de un electrocardiograma", señaló López Pérez.

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

"Y el corazón lo que hace es que está todo el rato mandando sangre. Cuando la sangre entra al cerebro, éste se expande y se contrae. Cuando se expande, el flujo cefalorraquídeo sale y la sangre entra. Cuando se contrae se va la sangre y el líquido vuelve".

"Entonces ese movimiento nosotros creemos que es lo que genera el cambio de la señal, porque estamos perdiendo esa relación cuántica por culpa del movimiento por un momento muy breve".

Los científicos colocaron un pulsómetro en el dedo de los participantes para medir el flujo sanguíneo.

"Encontramos que los cambios en la señal de entrelazamiento y el latido del corazón estaban bastante acoplados temporalmente, estaban en sincronía".

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

En ese 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 otras personas de 65 años o más.

"Sabemos que con la edad hay muchísimos cambios estructurales en el cerebro, se hace más pequeño, te sube la tensión, el flujo sanguíneo cambia".

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

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

"Nosotros lo que intentábamos con los experimentos era probar que el cerebro se puede comportar de una manera cuántica. Queríamos poner evidencia física de algo sobre lo que se ha venido hablando durante muchos años. Porque se hacen conjeturas de que el cerebro puede ser cuántico desde los tiempos en que empezó la mecánica cuántica, en los años 30 o 40", señaló López Pérez.

"En el estudio lo que intentamos hacer es continuamente descartar la física clásica para probar que al final el cerebro se comporta de una manera cuántica".

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

"Pero la consciencia, por ejemplo, es algo que no se entiende".

"Yo creo que si queremos entender el cerebro tenemos que bajar un nivel más a la escala cuántica".