Una controvertida teoría de la conciencia gana apoyo con nueva evidencia

Dr. Stuart Hameroff

Hace más de 20 años, un médico y un físico teórico se unieron para responder la antigua pregunta: ¿qué es la conciencia? Su respuesta ha fascinado a muchos filósofos y científicos. Otros la han refutado vehementemente. Pero en los últimos años, los estudios han proporcionado cierta confirmación de que están en el camino correcto.

El Dr. Stuart Hameroff buscó el componente biológico de la conciencia: cómo funciona físicamente en el cerebro. El Dr. Hameroff piensa que los microtúbulos, que son estructuras que se encuentran dentro de las células del cerebro, son los principales mecanismos relacionados con la conciencia.

Pero la conciencia también tiene un componente externo al cerebro, según su teoría. Ahí es donde entra el físico Sir Roger Penrose de la Universidad de Oxford. Penrose abordó el componente de la conciencia de la física cuántica.

En pocas palabras, la conciencia son las vibraciones en la estructura del universo que nuestro cerebro puede decodificar

Sir Roger Penrose. (Biswarup Ganguly/CC BY)

Penrose ha tenido una carrera destacada en física: trabajó con Stephen Hawking en las teorías de los agujeros negros, fue nombrado caballero por su servicio a la ciencia y fue candidato al Premio Nobel en 2008. El físico identificó un mecanismo a nivel subatómico (donde opera la física cuántica) que piensa podría ser la verdadera fuente de conciencia.

Hameroff y Penrose juntaron estos dos componentes y llamaron a su teoría Orchestrated Objective Reduction (Orch OR).

En pocas palabras, su teoría establece que la conciencia modula las vibraciones de la estructura del universo. Estas vibraciones resuenan desde la microescala, donde opera la física cuántica, hasta la macroescala del cerebro.

Los microtúbulos del cerebro actúan como computadoras cuánticas, procesando estas vibraciones en una forma que podamos usarlas.

Entonces, ¿cómo funciona la conciencia dentro de la teoría Orch de OR y cómo ha perdurado esta teoría durante décadas?


Durante un siglo, la física cuántica ha desafiado a los científicos a explicar la conciencia

Mucho antes de la Orch OR, la física cuántica estaba profundamente vinculada a las preguntas sobre la conciencia. Para ilustrar esta conexión, describiremos la diferencia entre una computadora ordinaria y una computadora cuántica.

En una computadora ordinaria, la información existe en bits que pueden ser 1 o 0. En una computadora cuántica, la información existe como qubits que podemos pensar que son tanto 1 como 0 al mismo tiempo. Este tipo de paradoja es común en la física cuántica.

Los qubits son ondas que oscilan en este estado dual de unos y ceros. Sin embargo, cuando se miden u observan, las olas u ondas colapsan y se fijan como unos o como ceros. El mecanismo por el cual ocurre este colapso es un misterio. Parece tener algo que ver con la observación consciente o la conciencia.

“La gente pensó que la conciencia causaba el colapso de la función de onda”, dijo Hameroff. “El problema con eso es que coloca a la conciencia fuera del sistema, causando su colapso. Mientras que Roger [Penrose] dijo: ‘No, el colapso ocurre espontáneamente y produce la conciencia’. Lo giró 180 grados. Entonces, en lugar de que la conciencia cause colapso, el colapso provoca -o es- la conciencia”.

Las opciones no crean realidades alternativas, al menos no por mucho tiempo

Imagina que estás eligiendo comer una manzana o una naranja. De acuerdo con algunos físicos teóricos, cuando eliges comer una manzana, una realidad alternativa que es aquella en la que comiste la naranja, en lugar de eso se disuelve y continúa existiendo por separado.

Orch OR toma un enfoque diferente. Cuando ocurre una bifurcación en la que se manifiesta una posibilidad, la otra posibilidad continúa en una realidad alternativa, pero esa realidad alternativa es inestable y colapsa poco después. Así es como lo ve Penrose.

Esto es importante cuando se contempla la naturaleza de nuestra existencia; si estas realidades alternativas continúan existiendo o no, tiene implicaciones para el concepto de que nuestra creación fue un evento fortuito y aleatorio.

Si nuestra existencia es una coincidencia cósmica ¿cómo es que todas las condiciones necesarias para que los seres conscientes existan están exactamente en el universo?

(Reagan Ilunga Design)

Existen ciertas constantes en el universo, como la masa de un protón, por ejemplo. Si estos números no fueran exactamente lo que son, no existiríamos. El universo está finamente sintonizado exactamente con los ajustes correctos para la existencia de nosotros, los seres conscientes.

Los defensores de la teoría de los mundos múltiples dicen que esto se debe a que existen montones de otros mundos en los que esos entornos no son correctos y los seres conscientes no existen en esos mundos. En otras palabras, entre la multitud de realidades alternativas en las que los seres conscientes no existen, es de esperar que existiera por casualidad una pequeña realidad que contiene consciencia.

A esto se le llama la Ley de Números Verdaderos, por aquellos que usan la probabilidad para explicar las coincidencias: en poblaciones muy grandes, deben ocurrir eventos de muy baja probabilidad.

Hameroff y Penrose adoptan un enfoque diferente a la coincidencia de nuestra existencia a la escala cósmica

Como creen que las realidades alternativas son inestables y colapsan, la explicación de la Ley de los números verdaderamente grandes también colapsa. No somos uno entre miles de millones de realidades posibles; somos la realidad

Creen que el Big Bang no fue una ocurrencia única, sino que sucedió muchas veces. Cada vez que se recreó el cosmos, estas constantes cambiaron ligeramente. Se han vuelto cada vez más refinadas y conducentes hacia la conciencia con cada cambio.

Ahora que hemos discutido nuestro lugar en el universo y la existencia de la conciencia a la microescala, como en el colapso de las ondas cuánticas, regresemos a una escala que podamos tocar más fácilmente: al cerebro.

Los creadores de los mapas cerebrales están “ladrando en el árbol equivocado” y desperdician millones de dólares, dice Hameroff.

La ciencia convencional generalmente reduce la conciencia a la interacción de las neuronas en el cerebro. Trata al cerebro como una computadora ordinaria, y a cada neurona como un bit de uno o cero.

“La mayoría de la gente dice: ‘Bueno, el cerebro tiene 100,000 millones de neuronas y existen interacciones entre las neuronas lo suficientemente complejas como para lograr la conciencia’”, parafrasea Hameroff. “Pero si consideramos que una célula, una neurona, está en un estado simple de encendido o apagado, eso es un insulto a la neurona. Porque si consideras una sola célula, como un paramecio, es una célula pero puede nadar, encontrar comida, encontrar pareja, puede tener relaciones sexuales, puede aprender”.

“Si un paramecio simple puede ser tan inteligente, ¿sería una neurona tan estúpida, solo un sí o no, encendido o apagado?”, preguntó. “Creo que no consideran lo que sucede dentro de la neurona”.

Pero hay una gran cantidad de dinero apostado en el enfoque del cerebro como una pila de neuronas. “Hay mucho impulso detrás de este mapeo cerebral y, porque tienen tanto dinero, no quieren reconocer que están ladrando al árbol equivocado”, dice Hameroff.

Dio el ejemplo de un estudio en el que los científicos replicaron las 302 neuronas en el cerebro de un gusano redondo simple llamado C. elegans. “El gusano simulado simplemente se coloca allí. No hay comportamiento, mucho menos conciencia”, dijo Hameroff. “Eso debería ser una señal de advertencia para los mapeadores cerebrales”.

Hameroff considera lo que sucede dentro de la neurona, en los microtúbulos.

Los microtúbulos parecen ‘saber’ mucho

Acercamiento a una red de microtúbulos. (University of California–Berkeley)

La complejidad e importancia de los microtúbulos en las neuronas está bien descrita por Jon Lieff, un médico educado en Yale y Harvard, quien en su sitio web dice: “En las neuronas, los microtúbulos responden instantáneamente a los eventos mentales y construyen y derriban constantemente estructuras elaboradas”.

Dice además que los microtúbulos “orquestan la reorganización y clasificación del ADN durante el extremadamente elaborado proceso de división celular. Los complejos arreglos de microtúbulos dirigen y extraen todos los elementos del proceso de división a través de múltiples fases. La estructura de este proceso se considera la máquina más compleja jamás descubierta en la naturaleza“.

Si los microtúbulos estropean la división celular aunque sea un poco, pueden causar cáncer y mal desarrollo. Cuando Hameroff estaba en la escuela de medicina aprendiendo sobre microtúbulos, se preguntó cómo podían “saber” qué hacer con tanta precisión.

Todo esto, junto con otras características de los microtúbulos, llevó a Hameroff a la hipótesis de que son el asiento de la conciencia en el cerebro. Él los describió como un “puente psicofísico”. A través de los efectos cuánticos, llevan la conciencia (creada en la microescala a través del colapso de la onda) hasta el nivel del cuerpo humano.

Un estudio mostró que las vibraciones cuánticas actúan sobre los microtúbulos

Una de las principales críticas de la Orch OR ha sido que estos efectos cuánticos no pueden tener lugar en lugares cálidos y húmedos como el cerebro. Cuando los científicos crean computadoras cuánticas, lo hacen en entornos controlados.

Sin embargo, el Dr. Anirban Bandyopadhyay del Instituto Nacional de Ciencias de Materiales en Tsukuba, Japón, ha utilizado la nano-neurociencia para encontrar resonancias cuánticas en los microtúbulos cerebrales a temperaturas cálidas. Sus estudios sobre microtúbulos se publicaron en 2013 en las revistas Applied Physics Letters y Biosensors y Bioelectronics.

Hameroff y Penrose citaron esta investigación en una de las muchas respuestas que han publicado a las críticas a lo largo de los años. En 2014 hicieron una revisión particularmente exhaustiva de su teoría y sus críticas, que se publicó en la revista Physics of Life Reviews.

Otro estudio importante en apoyo de su teoría fue realizado por el Dr. Roderick G. Eckenhoff de la Universidad de Pensilvania, quien descubrió que los anestésicos funcionan sobre los microtúbulos para dejar inconsciente a la persona.

Comprender cómo los anestésicos eliminan la conciencia es un paso hacia la comprensión de lo que es la conciencia

La ciencia convencional no ha explicado suficientemente cómo funcionan los anestésicos, dijo Hameroff. Como anestesiólogo, está particularmente interesado en este aspecto de la conciencia.

Comúnmente se considera que los anestésicos funcionan con proteínas en las membranas de las neuronas, dice Hameroff, pero, “El problema es que algunos anestésicos los abrirán, otros los bloquearán, otros los harán más activos y caóticos; no hay un efecto consistente. Algunos anestésicos no se unen a todos estos receptores. Entonces no hay un mecanismo unitario”.

Él propone que los anestésicos inhiben los procesos cuánticos en los microtúbulos, y el estudio de Eckenohoff proporciona soporte para esta hipótesis.

La Orch OR podría llevar a tratamientos para la enfermedad de Alzheimer, el dolor crónico, la adicción y más

El Dr. Stuart Hameroff demuestra un tratamiento de ultrasonido transcraneal para mejorar el estado de ánimo. (Cortesía del Dr. Stuart Hameroff)

En el 2013, Hameroff publicó un artículo en la revista Brain Stimulation que muestra que el ultrasonido aplicado al cráneo puede mejorar el estado de ánimo de una persona. La idea es enviar literalmente buenas vibraciones a los microtúbulos de una persona.

Está llevando a cabo investigaciones en ratones para tratar las lesiones cerebrales y las adicciones, y espera pronto comenzar a realizar estudios clínicos en humanos. Otras aplicaciones podrían ser tratamientos para el dolor crónico y el Alzheimer, dijo el científico.

Resistiendo a décadas de críticas, Hameroff y Penrose han mantenido su teoría Orch OR. Y ahora Hameroff siente que ya está dando sus frutos.

“Cada vez hay más evidencia de efectos cuánticos en biología, incluidos los microtúbulos”, dijo. “Nuestros críticos han sido refutados en general, mientras que la noción de conciencia emergente de la computación compleja no ha logrado realmente mucho”.

Hameroff dijo que los neurocientíficos convencionales se están volviendo más abiertos a las teorías ajenas a la visión tradicional de que la conciencia es un producto de las neuronas que disparan.

“Ellos saben muchísimo sobre el cerebro, pero no pueden encontrar la conciencia”.

Stuart Hameroff expuso esta teoría en Beyond the Brain, una conferencia anual celebrada por Scientific & Medical Network, del 28 al 29 de octubre de 2017 en Regent’s University London. La Red Científica y Médica describe la conferencia: “Beyond the Brain” como la principal serie de conferencias del mundo que explora nuevas investigaciones sobre si la conciencia y la mente se extienden más allá del cerebro y el cuerpo físico y cómo lo hacen. El evento de este año cubrió experiencias cercanas a la muerte, la sensación de ser mirado, la percepción extra-sensorial, la tecnología y la conciencia, la magia y la conciencia cósmica”.