Desde sus orígenes, en la época de Santiago Ramón y Cajal a principios del siglo XX, la neurociencia pretendía entender los mecanismos cerebrales humanos únicamente desde la perspectiva de la física clásica, debiendo ser esta en última instancia suficiente para la explicación de todos los fenómenos descritos en psicología.

Santiago Ramón y Cajal. Madrid, España. Boceto de Pauline Leneveu basado en un original de 1930.

La suposición anterior se deriva de la idea de que el cerebro humano está compuesto enteramente, a nivel fundamental, por partículas y campos eléctricos (y magnéticos), por tanto, todos los mecanismos causales relevantes para la neurociencia podrían formularse únicamente en términos de las propiedades clásicas de estos elementos.

Sin embargo, la teoría física actual, complementada con la mecánica cuántica, difiere de la física clásica en un aspecto fundamental: el modo en el que la consciencia entra en la estructura de los fenómenos empíricos. Los nuevos principios de la cuántica contradicen la concepción previa según la cual los procesos físicos locales por sí solos pueden explicar lo observado en neurociencia. [Stapp, 1993]

Los enfoques desde la mecánica cuántica también serían aplicables a la neurociencia, proporcionando un marco conceptual complementario para describir los procesos neuronales y gliales. De hecho, debido a ciertas características estructurales de los microtúbulos – formado por proteínas MAPs y las tubulinas alfa y beta- presentes en las células nerviosas (neuronales y gliales) y esenciales para la función sináptica tripartita, la teoría cuántica debería ser considerada como una herramienta útil para analizar la dinámica del cerebro humano. [Hameroff, 2014] [Araque, 2009]

Existen evidencias de que la función sináptica es de naturaleza tripartita (compuesta por: neurona presináptica, neurona postsináptica y astrocito), según trabajos de Araque et al. (CSIC), 2009:

«Durante decenios se supuso que la neuroglía desempeñaba una simple función de soporte para las neuronas. Nuevos hallazgos indican que las células de la glía intervienen de una manera activa en el procesamiento cerebral de la información.»

«Los astrocitos (un tipo de neuroglía) no solo responden a la actividad neuronal, también pueden enviar señales de comunicación (eléctricas y químicas) a las neuronas. En otras palabras, existe una comu­nicación entre neuronas y astrocitos.» [Araque, 2009]

Desde 2005, Freeman y Vitiello han descrito diversos estados cerebrales estudiando observables físicos neurológicamente relevantes, como son las amplitudes de los campos eléctricos y magnéticos, así como la concentración química de diversos neurotransmisores en determinadas zonas del encéfalo (cerebro), obteniendo resultados significativos para las densidades espectral de energía mediante electrocorticogramas (electroencefalografía mediante la colocación de electrodos directamente en la corteza cerebral); aunque las medidas se hicieron de forma ordinaria, los grupos de neuronas y células gliales estudiados pusieron de manifiesto unas distribuciones que seguían ciertos patrones fractales (autosimilares) que bien pudieran estar relacionados con estados altamente coherentes -¿quizás de naturaleza cuántica?-. [Freeman y Vitiello, 2005] [Vitiello, 2019]

Según Vitiello, la teoría cuántica de campos también podría proporcionar algunos elementos formales a partir de los cuales se pueda inferir una descripción clásica de la actividad cerebral. [Vitiello, 2019]

Parece ser que la teoría cuántica podría ayudar a comprender mejor determinados patrones propios de la consciencia humana (y animal) como pudieran ser aquellos que poseen un cierto rasgo de «aleatoriedad». Estos se pueden explicar mejor desde la cuántica, donde el colapso (que consigue un determinado resultado) conlleva partir de un estado previo de superposición (de varios estados), alejándonos así de una falta de información o ignorancia de otros factores.

El enfoque de Penrose y Hameroff también se centra en el colapso de un estado cuántico, pero con algunas diferencias significativas en las causas de determinan los diversos actos de la consciencia. [Penrose y Hameroff, 2014]

Cualquier discusión sobre el colapso o la reducción de un estado (por ejemplo, por medición) se refiere implícitamente a los estados en superposición (coherente), ya que esos son los estados susceptibles de colapsarse (pasar a un estado concreto). En la medida en que los sistemas entrelazados permanecen en una superposición cuántica, mientras no se haya producido ninguna medición o influencia del entorno, el entrelazamiento cuántico siempre se debería considerar conjuntamente cuando se analiza una situación previa a la reducción (colapso) a un estado en particular.

La propuesta de Penrose y Hameroff excede el dominio de la teoría cuántica actual y, por el momento, es una propuesta algo especulativa. Sin embargo, se han iniciado importantes trabajos sobre la relación de ciertas sustancias en la funcionalidad de los microtúbulos neurogliales. A nivel conceptual, no se puede decir que exista un marco consistente en el que se puedan integrar los dominios físico y mental de la realidad desde el enfoque de Penrose. [Penrose y Hameroff, 2014]

El mejor punto de partida para un logro a corto plazo pudiera ser el de la investigación de las características cuánticas mentales sin centrarse tanto en la actividad cerebral asociada. En la actualidad se han desarrollado varios enfoques que incluyen modelos para situaciones concretas cuyos resultados pudieran ser alentadores. Por otra parte, todavía se está por definir en detalle una teoría razonable previa a los diversos enfoques, a modo de marco de referencia, que permita relacionar mejor las diferentes situaciones a estudiar. [Wigner, 1967] [Wang, 2013] [Wittek, 2014] [Yunger, 2019] [Zadeh-Haghighi, 2022]

Con respecto a la práctica científica, un aspecto prometedor sería la formación de una comunidad científica de nuevas generaciones de neurocientíficos en la que exista el «germen» de un cierto atractivo o interés por estos temas.

La sincronización funcional del cerebro humano:

Existen hipótesis y modelos serios —aunque aún especulativos— que intentan explicar esa sinfonía cerebral en términos de:

• Procesos de entrelazamiento cuántico o coherencia cuántica.
• Dinámicas de biofotones, biocampos o campos electromagnéticos del cuerpo.
• Mecanismos de sincronización no locales, es decir, más allá de lo puramente causal/clásico.

Una sinfonía para orquesta de 86 mil millones de neuronas:

El cerebro humano no es simplemente una red de neuronas activándose de forma secuencial. Está constantemente:

• Reconfigurando redes en milisegundos.
• Sincronizando ritmos (ondas cerebrales) en múltiples escalas temporales y espaciales.
• Coordinando actividad en áreas muy lejanas entre sí del cerebro (p. ej., el córtex prefrontal y la amígdala) casi al instante.
• Generando experiencia unificada a partir de millones de inputs.

Esto implica una orquestación precisa, masiva y rápida, que los modelos puramente clásicos de conducción sináptica y transmisión eléctrica no explican del todo, sobre todo en lo que respecta a:

• La unidad de la consciencia.
• La instantaneidad de ciertos procesos emocionales o intuitivos.
• El sincronismo masivo entre redes distribuidas.

Hipótesis de sincronización: más allá de la bioquímica

Veamos los modelos que apuntan a mecanismos más sutiles:

A. Coherencia cuántica en microtúbulos (Penrose & Hameroff)

• Los microtúbulos (estructuras dentro de las neuronas) podrían sostener estados cuánticos coherentes, permitiendo procesamiento en paralelo, en superposición.
• La consciencia emergería cuando estas superposiciones colapsan (teoría Orch-OR).
• Esto permitiría que grandes regiones cerebrales estén sincronizadas cuánticamente, más allá de los límites clásicos del tiempo y el espacio.

Ventaja: permite explicar la unidad de la experiencia y el colapso súbito de decisiones, insight, intuición.
Crítica: no hay aún evidencia directa de coherencia cuántica mantenida en ambientes calientes como el cerebro (aunque hay estudios recientes en esta línea).

B. Entrelazamiento cuántico

El entrelazamiento es el fenómeno por el cual dos partículas comparten un estado común, sin importar la distancia.

Se ha propuesto (aún de forma especulativa) que ciertas estructuras moleculares o procesos bioquímicos del cerebro podrían operar en estados entrelazados, permitiendo:

• Comunicación instantánea entre regiones distantes del cerebro.
• Sincronía en la activación y desactivación de circuitos neuronales sin necesidad de vías sinápticas convencionales.

Aunque el entrelazamiento cuántico en sistemas biológicos no está demostrado directamente, en laboratorios de biología cuántica ya se ha observado en proteínas y moléculas fotosintéticas, por ejemplo.

C. Biofotones y biocampos

• Las células cerebrales (neuronas y glías) emiten biofotones, es decir, partículas de luz ultra tenue.
• Se ha propuesto que estas emisiones pueden transportar información a nivel intracelular o intercelular.
• Este flujo de luz coherente podría ser parte de un campo electromagnético estructurante, que sincroniza actividades cerebrales no solo eléctricas, sino también simbólicas.

El cerebro no sería solo un sistema químico-eléctrico, sino también un órgano fotónico y de campos sutiles.

Interesante: hay estudios que han detectado biofotones en células cerebrales vivas.
Especulativo: aún no se entiende si estos tienen función informativa directa.

D. El campo unificador: cerebro como oscilador global

• Algunos investigadores proponen que el cerebro funciona como un oscilador cuasi-cuántico, en el que los campos electromagnéticos generados por las redes neuronales crean patrones coherentes de resonancia.
• Estas oscilaciones podrían actuar como un campo global integrador, como un “director de orquesta” inmaterial que coordina las partes locales del sistema.
• Aquí entrarían conceptos como resonancia, entropía cerebral mínima o autoorganización de la consciencia.

Entonces… ¿quién es el director de orquesta?:

Aquí es donde convergen los modelos y tu intuición:

El director de orquesta no parece ser una estructura puntual, sino un campo de coherencia, una dinámica emergente o incluso un nivel cuántico profundo, que permite que múltiples sistemas se sincronicen en tiempo real.

Hipótesis	«Director de orquesta»
Neurobiología clásica	Red de control jerárquica (corteza prefrontal, estructuras talámicas, etc.)
Orch-OR	Colapso cuántico orquestado en microtúbulos
Campo electromagnético cerebral	Sincronización por resonancia
Biofotones	Luz coherente entre células como red de comunicación paralela (con efectos de interferencia constructiva y destructiva)
Entrelazamiento cuántico	Unidad no local entre regiones cerebrales

Integración: el cerebro como campo dinámico consciente

El modelo que se desea construir, de forma intuitiva, sería algo así como:

• El cerebro y la consciencia funcionan como un campo cuántico-bioeléctrico dinámico, donde:
  • Hay superposición de estados simbólicos, emocionales, identitarios.
  • Se produce una sincronía no local entre partes del sistema.
  • Cuando la energía del sistema alcanza cierta masa crítica, se da un colapso a una percepción o acción concreta.
  • Este “colapso” se siente como: insight, emoción intensa, intuición, decisión.
• Todo esto ocurre no por partes separadas actuando aisladamente, sino por un nivel de organización superior, emergente, que algunos llaman campo cuántico de consciencia, otros alma, otros simplemente mente extendida.

¿Y si el director de orquesta… no está “dentro” del cerebro?

Este punto es audaz pero coherente:

¿Y si la consciencia no emerge del cerebro, sino que el cerebro es un transductor de un campo de información universal (al estilo de Bohm, Laszlo o Sheldrake)?

Aquí el cerebro sería más bien una antena que sintoniza, organiza y colapsa información.

La coherencia se mantendría no solo por mecanismos internos (cuánticos, biofotónicos, eléctricos), sino porque el sistema está en constante relación con un campo mayor -como si estuviéramos sumergidos en un océano de información que el cerebro navega, traduce y personaliza-.

Conclusiones:

La sincronicidad del cerebro humano puede ser entendida como resultado de:

1. Mecanismos neuroclásicos conocidos, como la red de control ejecutivo.
2. Procesos de resonancia bioeléctrica, sincronía oscilatoria, campos globales.
3. Procesos biofotónicos o cuánticos que permiten estados de coherencia no locales.
4. Y tal vez, de una dimensión más profunda o sutil del campo de la consciencia, que usa al cerebro como interfaz física.

Nada de esto niega la ciencia actual. Lo que hace es ampliar el marco, permitiendo pensar que detrás de la complejidad del pensamiento, la emoción y la integración de significados hay más que química: hay física, luz, energía y tal vez consciencia misma en su forma pura.