En un descubrimiento sin precedentes, investigación revela que las fibras nerviosas del cerebro podrían generar entrelazamiento cuántico.

Los cálculos muestran que las fibras nerviosas del cerebro podrían emitir pares de partículas entrelazadas, y este fenómeno cuántico podría explicar el funcionamiento conjunto de distintas partes del cerebro.

Las fibras nerviosas del cerebro podrían producir pares de partículas unidas por entrelazamiento cuántico. Si se confirma con observaciones experimentales, este fenómeno podría explicar cómo millones de células del cerebro sincronizan su actividad para hacerlo funcionar.

Yong-Cong Chen, de la Shanghai University (China), dijo en un comunicado:

“Cuando un cerebro está activo, millones de neuronas se disparan simultáneamente”.

Para ello es necesario que incluso células distantes coordinen sus tiempos, lo que ha llevado a algunos investigadores a preguntarse si esta coordinación podría deberse a lo que Einstein llamó “espeluznante acción a distancia”: la comunicación instantánea que se produce entre partículas unidas por entrelazamiento cuántico.

Chen agregó:

“Si el poder de la evolución buscara la acción espeluznante a distancia, el entrelazamiento cuántico sería [un] candidato ideal para este papel”.

Entrelazamiento cuántico en el cerebro

Chen y sus colegas investigaron matemáticamente una forma en la que el entrelazamiento cuántico podría originarse dentro del cerebro y dar lugar a la comunicación extrarrápida entre neuronas.

Crédito de imagen: depositphotos.com

Se centraron en las interacciones entre las vainas de mielina, recubrimientos protectores de moléculas grasas que rodean las fibras que conectan las neuronas, y las partículas de radiación electromagnética, o fotones, producidas en el cerebro. Esta radiación no se ha detectado directamente, pero se ha teorizado que se origina en las mitocondrias de las neuronas como parte de un ciclo de reacciones químicas que produce energía.

Los cálculos de los investigadores demostraron que, cuando los fotones infrarrojos chocan con una vaina de mielina -modelada como una cavidad cilíndrica capaz de almacenar y amplificar esa radiación electromagnética-, imparten energía extra a los enlaces químicos de la mielina. Los enlaces liberarían entonces parte de su energía emitiendo dos fotones, uno tras otro, y muchos de los pares quedarían entrelazados.

Sincronización

Una vez que el cerebro cree fotones entrelazados, la propiedad de entrelazamiento podría transmitirse a otras partes de las neuronas, como los poros proteínicos que intervienen en la señalización eléctrica a través del cerebro, afirma Chen. Cuando dos objetos cualesquiera están entrelazados cuánticamente, los cambios en uno provocan inmediatamente cambios en el otro, de modo que si diferentes partes del cerebro estuvieran entrelazadas, podrían sincronizarse mucho más rápidamente que a través de cualquier otro tipo de conexión.

Bo Song, de la University of Shanghai for Science and Technology, y Yousheng Shu, de la Fudan University, ambas en China, escribieron en un correo electrónico que el nuevo resultado “ofrece una fuente potencial de generación continua de entrelazamiento cuántico en el sistema nervioso central estrechamente relacionada con nuestra cognición”.

Sin embargo, Song y Shu también afirman que añadir el entrelazamiento cuántico a la ciencia del cerebro “es de naturaleza más bien especulativa”. Ambos investigadores han estudiado anteriormente las vainas de mielina, incluso en un experimento en el que se utilizaron con éxito fotones infrarrojos para afectar a la actividad neuronal de un ratón.

Los espacios entre los segmentos de las vainas de mielina (a) son lo suficientemente pequeños como para considerar todo el axón recubierto de mielina como un cilindro (b) con el radio del axón como 𝑎, el radio de todo el cilindro como 𝑏, y el grosor de la vaina de mielina como 𝑑=𝑏-𝑎. La longitud del cilindro se denota por 𝐿. (c) Las moléculas de fosfolípidos de la mielina tienen colas con un gran número de enlaces carbono-hidrógeno. Crédito de imagen: Liu et al., Physical Review E, 2024

Encontrar pruebas de los fotones entrelazados teorizados en este nuevo trabajo -por ejemplo, detectarlos directamente en un sistema vivo como un ratón- sería bastante difícil, afirma Chen. En su lugar, él y sus colegas planean estudiar cómo el entrelazamiento puede influir teóricamente en las funciones del cerebro. Después de todo, el mero hecho de que los fotones entrelazados puedan existir en el cerebro no prueba por sí solo que impulsen la sincronía de millones de neuronas.

Hasta que no haya más pruebas, el papel de los fenómenos cuánticos en la cognición seguirá sin demostrarse.

Chen afirma:

“La cognición cuántica es en sí misma un tema controvertido sometido a fuertes debates. No vamos a decir que exista una conexión directa”.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en Physical Review E.

[FT: scialert]

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Crédito imagen de portada: depositphotos.com