Aunque no de manera concluyente, cada día queda más patente que los efectos cuánticos podrían estar implicados en el funcionamiento de los organismos vivos, destaca la revista Physics World en un reciente artículo. Los biofotones presentes en el cerebro podrían incluso estar relacionados con la inteligencia y la consciencia.
La fotosíntesis, el proceso por el cual las plantas verdes y algunas bacterias convierten la luz solar en energía química, es la primera suposición de esta implicación: se basaría en la superposición de estados cuánticos electrónicos para explorar simultáneamente muchas vías de transmisión de energía.
En la fotosíntesis, cada célula utiliza casi todos los fotones de la energía solar capturada. El misterio es cómo los organismos fotosintéticos han logrado, durante más de 3.000 millones de años, tanta eficiencia en un ambiente tan variante y desordenado. La coherencia cuántica sería la respuesta: involucra estados cuánticos coherentes de larga duración, señala la citada revista.
Por todas partes
Hay más casos que relacionan los principios cuánticos con la biología, como los mecanismos del olfato, que se basarían en el modo vibratorio mecánico-cuántico de la molécula de olor.
También se cree que los efectos cuánticos pueden haber jugado un papel importante en el surgimiento de los primeros sistemas vivos, a partir de la materia inanimada de la que están constituidos.
Otra hipótesis en curso: varias especies de animales son capaces de sentir el campo magnético terrestre y se baraja la posibilidad de que se valgan también de efectos cuánticos para orientarse en su navegación.
Esta teoría se basa en la interacción del espín (una propiedad física de las partículas cuánticas) del electrón con el campo geomagnético terrestre. Considera que la brújula natural de los animales está ubicada en moléculas conocidas como criptocromos (fotorreceptores): se activan con la luz azul ambiental y orientan la navegación.
El último eslabón de esta escalada cuántica en el mundo de los organismos vivos es averiguar si los procesos cuánticos están también implicados en alguna forma de consciencia, entendida como la capacidad de reconocer la realidad y de percibirse en ella.
Tema relacionado: La consciencia sería el campo electromagnético del cerebro
¿Consciencia cuántica?
En este campo destacan tres propuestas significativas: en primer lugar, la formulada por Roger Penrose y Stuart Hameroff en 1996, según la cual el cerebro desarrolla cálculos cuánticos basados en lo que denominan reducción objetiva orquestada para activar neuronas y generar consciencia.
Según ambos autores, la consciencia del cerebro es producto de esos procesos que se desarrollan dentro de las neuronas: las proteínas de su citoesqueleto son las que transfieren la información cuántica que origina la consciencia.
En segundo lugar, otra propuesta no menos relevante, formulada en 2015 por Matthew Fisher, físico de la Universidad de California, Santa Bárbara: sugiere que en el cerebro estaría operativo un procesamiento cuántico, que es el que le permite funcionar como un ordenador cuántico.
Propone que el fósforo, que contribuye al funcionamiento normal de las membranas celulares, puede actuar como un cúbit (unidad básica de la computación cuántica) y consigue que se produzca el procesamiento cuántico en el cerebro.
Según Fisher, esta teoría explica cómo los estados cuánticos frágiles pueden existir durante horas o incluso días en el cerebro, que es cálido y húmedo, y concluye que esos estados podrían desempeñar un papel funcional en el procesamiento cognitivo.
¿Cuestión de luz?
En tercer lugar, la propuesta formulada por científicos chinos liderados por Zhuo Wang, de la South-Central University for Nationalities: descubrieron en 2016 que los fotones de origen biológico, conocidos como biofotones, pueden estar involucrados en el mecanismo cuántico del cerebro. Han detectado un vínculo entre la inteligencia y la frecuencia de biofotones en el cerebro de los animales.
Para Betony Adams y Francesco Petruccione, autores del artículo publicado en Physics World, esta constatación añade un elemento nuevo y fascinante al debate sobre el origen de la consciencia: estaría relacionada con la luz.
Destacan que la luz tiene una variedad de efectos fisiológicos: por ejemplo, los camarones expuestos a un exceso de antidepresivos derivados de contaminación humana, se desconciertan y buscan la luz, lo que les expone más a depredadores.
Los puntos cuánticos, nanopartículas semiconductoras capaces de producir luz, ayudan a tratar enfermedades como el Parkinson y el Alzheimer. Tratamientos a base de luz ayudan también a corregir la pérdida de visión.
Consciencia y fotosíntesis
Otra constatación sobre la luz: en la fotosíntesis estarían implicados los cromóforos, que tienen partículas cuánticas (electrones) capaces de absorber luz visible. Por ejemplo, la clorofila sería el cromóforo que capta la energía de solar para la fotosíntesis vegetal.
Adams y Petruccione destacan al respecto que, en el cerebro, las células nerviosas contienen estructuras que podrían soportar la transferencia de energía coherente de una manera similar a la de la fotosíntesis, valiéndose también de la luz.
Y concluyen señalando que la luz, además de su resonancia simbólica (para el arte, la religión o la literatura), puede tener un papel fisiológico, aunque todavía no está claro cómo está involucrada en los procesos de señalización que constituyen el sistema nervioso central y su propiedad emergente, la consciencia.
Biología cuántica
Todas estas cuestiones ya han consagrado un campo de conocimiento emergente, conocido como biología cuántica, de la que forma parte la neurociencia cuántica. Y que solo está en sus comienzos.
A medida que investigamos sistemas biológicos en nanoescalas y más grandes, encontramos que existen procesos en organismos biológicos para los cuales actualmente se piensa que una descripción mecánica cuántica es necesaria para caracterizar completamente el comportamiento del subsistema relevante, escriben los autores del interesante artículo sobre biología cuántica publicado en 2018 en la revista Journal of the Royal Society Interface.
Puede que en la actualidad estemos incluso más cerca de certezas que de hipótesis: un laboratorio de la Universidad de Harvard se ha acercado este año como nunca a la frontera entre la biología y el mundo cuántico. Todo indica que las teorías que se han formulado hasta ahora van en la dirección correcta, según se desprende de lo que informan en un comunicado.
Fuente TENDENCIAS 21