LA PARADOJA DE LA BIOFÍSICA DE LOS MICROTÚBULOS: PENROSE-HAMEROFF
Penrose, sienta las bases de una Biofísica Cuántica de la Mente
Vivimos una única realidad con tres dimensiones, matemática, física y psíquica, unificadas en el hombre
Vivimos una única realidad con tres dimensiones: matemática, física y psíquica, señala Penrose en su último libro “El camino hacia la realidad”. Gracias al hombre surge la unidad de esos tres mundos y se sientan las bases de una biofísica cuántica de la mente, según la cual un ordenador nunca podrá tener conciencia. La conciencia artificial requiere una nueva física capaz de explicar la conciencia, que en el modelo Penrose aparece asociada a la gravedad cuántica. Aunque la propuesta de Penrose es especulativa, constituye la contribución más importante hacia una explicación psicobiofísica del psiquismo, dentro de una visión holística de lo real que supera las estrecheces del reduccionismo de décadas anteriores y nos abre a una ciencia más humanística y, desde luego, mucho más cercana al diálogo con el teísmo.
Einstein quedó fascinado por la inteligibilidad del universo. Roger Penrose, experto en la Teoría de la Relatividad, se pregunta por la capacidad humana para ser consciente de un mundo cognoscible.
La conciencia, la mente y el psiquismo han sido temas generalmente estudiados por filósofos de la mente y relegados tácitamente del estudio científico por su afinidad a lo espiritual.
Provisto de un amplio registro fenomenológico, Penrose se aventura a explicar científicamente los procesos biofísicos que producen la experiencia consciente. No es tarea fácil. Es una opción de riesgo, ejecutada en terreno especulativo, cuyo desarrollado exige elevar el pensamiento hasta la cumbre intelectual.
Durante las dos últimas décadas, Penrose ha escrito varios libros que explican su modelo físico de la conciencia. Su última publicación, El camino hacia la realidad (2005), ofrece al lector una revisión crítica, novedosa y profunda sobre los entresijos de las teorías físicas y matemáticas, que lo acercan a una mejor comprensión de la realidad.
Se trata claramente de la obra científica culmen de quien ha conseguido una especial maestría para desenvolverse en los complejos mundos de la física y la matemática. Sólo en el último capítulo, tras más de mil páginas de física-matemática, subraya la estructura de la realidad a partir de tres mundos (matemático, físico y psíquico), como ya hiciera en obras anteriores. Esta guía completa de las leyes del universo es, digamos, el aval físico-matemático que origina y fundamenta su modelo biofísico de la conciencia.
En este artículo exponemos sintéticamente el modelo propuesto por Penrose junto a Stuart Hameroff, un conocido anestesista americano de la Universidad de Arizona (Tucson), para explicar el registro fenomenológico que experimentan los seres conscientes. El trabajo diario de Hameroff, eliminando temporalmente la conciencia de sus pacientes, supone una riquísima experiencia de campo que apoya las ideas de Penrose.
Los tres mundos de Penrose
La realidad es una sola unidad clasificable en tres mundos. Por su consistencia interna inmutable el mundo matemático ocupa una posición especial. Al mejor estilo platónico, las matemáticas habitan en un mundo del ser, eterno, armónico y perfecto. Los elementos matemáticos poseen una existencia que sólo puede ser descubierta a través de la inteligencia. Decimos, pues, que es un mundo inteligible.
Existe también un mundo físico. Es la realidad sensible y perceptible a través de las sensaciones. Las ciencias físicas estudian las propiedades de este mundo dinámico e imperfecto, que son susceptibles de comprobación experimental. Es un mundo de luz y de procesos materiales explicables mediante cuatro interacciones básicas descritas mediante elementos del mundo matemático. El fundamento ontológico del mundo físico es matemático.
Además, Penrose incluye un mundo de experiencias psíquicas, personales e intersubjetivas. Es el mundo psíquico donde acontece la conciencia. La conciencia es una propiedad psíquica de algunos seres materiales del mundo físico. Los animales superiores participan de esta dimensión psíquica de la realidad. No podemos decir lo mismo de una roca o de un átomo. Sólo una parte del mundo físico ha producido conciencia. Existe, pues, una relación entre los mundos físico y psíquico.
Por último, Penrose establece una interrelación entre el mundo psíquico y el matemático, que termina de unificar la realidad. El mundo matemático es aprehendido por un ser físico y consciente concreto. El hombre es capaz de conocer el mundo matemático. Es el único ser del mundo psíquico capaz de contemplar las verdades matemáticas. Gracias al hombre, surge la unidad de los tres mundos: una parte del matemático soporta lo físico, una parte del físico lo psíquico y una parte del psíquico contempla lo matemático. En síntesis, vivimos en una única realidad con tres dimensiones: matemática, física y psíquica.
El teorema de incompletitud de Gödel
El desarrollo de nuevas tecnologías ha condicionado nuestra visión del mundo psíquico. Los avances en robótica y computación han suscitado deseos de reproducir artificialmente la facultad inteligente del hombre; es decir, de construir una inteligencia artificial. El impulso de estos computacionalistas, que asemejan la inteligencia a los procesos ejecutados por un ordenador, ha resonado fuertemente en la sociedad. Si se encontrara el conjunto de algoritmos de la mente, resultaría un ser cuasi-consciente. En esta línea, es especialmente llamativa la película AI (Artificial Intelligence) de Spielberg, donde se visualiza un mundo futuro repleto de robots conscientes e inteligentes.
En La nueva mente del emperador (1989) Penrose dedica la mitad de su libro a demostrar la imposibilidad de construir una mente computacional. Defiende que la conciencia es el producto psíquico resultante de unos procesos físicos que no son computables. Por tanto, imposibles de ser simulados por un ordenador. La mente consciente que se abre a realidades inteligibles tiene un modus operandi esencialmente distinto a la ejecución algorítmica de un computador.
Penrose basa su argumento en el teorema de incompletitud de Gödel, que demuestra la imposibilidad de deducir formalmente el valor de verdad de un enunciado que, sin embargo, puede ser intuido. No toda verdad matemática puede ser demostrada a partir un conjunto finito de axiomas. Siempre quedan elementos matemáticos de realidad fuera más allá de la demostración formal. Entonces, ¿cómo puede el hombre ser consciente de ellos?
El hombre contacta con el mundo matemático a través de la intuición consciente. Su modo de proceder racional puede ser tanto algorítmico, siguiendo las reglas de deducción lógica a partir de un conjunto de premisas, como intuitivo al visualizar la conclusión directamente. Son varios los ejemplos que señala Penrose: la intuición matemática de Poincaré, la capacidad musical de Mozart para construir espontáneamente una sinfonía, él mismo al desconectar de su trabajo matemático para atender a una visita espontánea en su despacho…
En consecuencia, si el hombre es capaz de pensar de manera no algorítmica, un computador no puede simular integralmente la mente humana. Un ordenador que simplemente ejecute procesos programados en un software no puede actuar como la mente, pues la conciencia humana es un complemento no algorítmico que se monta sobre el pensamiento rutinario y pautado. ¿Cómo explicar, pues, la conciencia? Penrose revisa los fundamentos de la física para encontrar elementos que no sean computables y, por tanto, sirvan como discriminante entre la mente computacional y la conciencia humana.
Mecánica clásica y física cuántica
La segunda parte de La nueva mente del emperador es una revisión pormenorizada de aquellos aspectos de la física con características no computables. Su estudio de la Mecánica Clásica le lleva a subrayar los procesos caóticos que, minuciosamente, dependen de las condiciones físicas iniciales. Ahora bien, Penrose no encuentra la forma de implementar el caos en una teoría de la conciencia.
Incluso, a pesar de ser no computables por indeterminación experimental en los momentos y velocidades, se trata de procesos determinados que no explicarían adecuadamente el libre albedrío sentido. Buen conocedor de la teoría de Einstein, encuentra una posibilidad de indeterminación física en la Relatividad, pero sin viabilidad inmediata para la conciencia. La Mecánica clásica no parece, finalmente, el marco epistemológico adecuado para describir la fenomenología de la conciencia.
La física cuántica abre nuevos horizontes para hallar la base física de la conciencia. A través de una clara y genial exposición acerca de los fundamentos cuánticos del mundo físico, Penrose se centra en el proceso de transición clásico-cuántico, es decir, en la medida de un sistema cuántico. No existe una teoría física canónica de la medida cuántica. Simplemente, se interpreta como una reducción cuasi-instantánea de la superposición de estados cuánticos de un sistema físico en un estado clásico concreto. Es el colapso de la función de onda en un estado clásico.
La causa de este colapso es desconocida. Sabemos que al medir se produce la transición desde el indeterminismo cuántico a la concreción clásica. Pero, el criterio físico que la determina es desconocido. Ocurre, aunque no sabemos por qué causas. Es el problema de la medida en física cuántica.
Teoría cuántica y conciencia
No parece evidente una relación entre el problema de la medida cuántica y el enigma de la conciencia. A nuestro entender, se trata de la intuición principal que Penrose desarrolla en La nueva mente del emperador. Establece una conexión entre la transición cuántico-clásica y el fundamento físico de la conciencia, a través de un proceso denominado reducción objetiva.
Son varios los físicos que, antes que Penrose, han propuesto relaciones entre procesos físicos y conciencia. Brevemente, destacamos los múltiples universos de Everett-Witt y el desperdigamiento de una conciencia original en ellos, la necesidad de un observador consciente que produzca la reducción cuántico-clásica de Wigner o el abrupto dualismo entre un mundo cuántico inerte y un mundo clásico consciente de von Neumann.
Sin embargo, es Penrose quien establece un criterio científico objetivo en el proceso de medida, que involucra a la única interacción física desligada del Modelo Estándar: la gravedad cuántica. Propone que ante un estado de superposición cuántica, el mismo espacio-tiempo permanece en un estado de indefinición cuántica hasta que se establece una diferencia de energía superior al quantum de gravedad. Entonces, se produce el colapso del espacio-tiempo cuántico en un espacio-tiempo clásico donde se obtiene el valor determinado tras la medida. Finalmente, el observador toma conciencia de este estado.
En definitiva la reducción cuántico-clásica es un proceso físico objetivo pautado por el criterio del gravitón, ajeno a cualquier subjetivismo que involucre la conciencia. El estado consciente es una consecuencia de este proceder físico de la materia. De algún modo, la mente debe reproducir estos mecanismos físicos para producir los estados de conciencia.
El modelo de microtúbulos de Hameroff-Penrose
Sombras de la Mente (1994) es su obra especialmente dedicada a la conciencia. Basado en ciertas hipótesis biológicas de Hameroff, Penrose implementa su propuesta de la reducción objetiva a la biofísica del cerebro. La pieza clave de este complejo entramado de física, matemáticas y biología es una estructura tubular de 25 nanómetros de diámetro y una longitud que alcanza el milímetro. Son los microtúbulos formados por un tipo de proteínas denominadas tubulinas, que presenta un doble estado conformacional según la disposición de sus electrones.
Cada conformación de la tubulina se corresponde con un estado cuántico. Así, por lo general, una tubulina permanece en una superposición cuántica de dos estados. Se forma, pues, un bit cuántico o qubit. En conjunto cada microtúbulo es una estructura conexa de múltiples qubits, capaces de procesar cuánticamente la información.
Los microtúbulos se asocian en estructuras más complejas denominadas centriolos, formadas por un conjunto de nueve tripletes microtubulares con forma cilíndrica. A su vez, los centriolos se agrupan por pares en estructuras de cruz. Los centriolos desempeñan un papel fundamental en los procesos de división celular, así como en la coordinación de otros procesos celulares como el movimiento de la propia célula por medio de la acción de cilios y flagelos. Estos son especialmente importantes en seres unicelulares pues, simultáneamente, contactan sensitivamente con el medio y coordinan el citoesqueleto para sobrevivir en él.
El modelo Penrose-Hameroff supone que la información física del medio queda registrada cuánticamente en las tubulinas. El entrelazamiento cuántico entre las tubulinas del microtúbulo permite la formación de estados macroscópicos de coherencia cuántica. Al procesar la información cada microtúbulo incrementa su nivel de coherencia, suficientemente protegido de las perturbaciones del entorno, hasta que media la transición cuántico-clásica descrita por el proceso de reducción objetiva.
A diferencia de otros sistemas cuánticos, la concreción del estado clásico está regulada por un agente proteico asociado a los microtúbulos llamado MAP. Las MAP permanecen inocuas durante el procesado de la información. Una vez se alcanza un elevado nivel de coherencia en el microtúbulo, el desplazamiento de las MAP provoca un incremento de energía superior quantum de gravedad, que causa la reducción objetiva. Al tratarse de una reducción mediada por agentes internos, Penrose y Hameroff lo denominan proceso de reducción objetivo y orquestado por las MAP.
Tras el proceso de reducción objetiva y orquestada los microtúbulos alcanzan un estado de concreción clásica. En esta fase clásica intermedia, entre la reducción cuántico-clásica y el nuevo incremento de coherencia cuántica, se forma un estado consciente. A intervalos de medio segundo se culmina un nuevo ciclo: formación del estado macroscópico de coherencia cuántica, reducción objetiva-orquestada y concreción de un estado clásico de conciencia.
Hacia una nueva física
El modelo Penrose-Hameroff es una propuesta especulativa sobre el funcionamiento básico de la conciencia. No hay comprobación experimental alguna y, en este sentido, no es científico; pero si tenemos en cuenta que la ciencia también es proposición de teorías que puedan ser sometidas a prueba en el futuro, en este sentido, sí sería científico. Ahora bien, se trata de un modelo que permite explicar mejor el conjunto de rasgos fenomenológicos de la conciencia. La intuición matemática, por ejemplo, equivaldría a un estado más intenso de coherencia cuántica en los microtúbulos.
Penrose es muy consciente de las limitaciones de su modelo. No es ningún ilusionista embaucador. Es un científico de primera línea capaz de aventurarse en marcar propedéuticamente el proceder futuro de las ciencias físicas. Penrose va más allá de la física canónica porque la física actual no es capaz de explicar el fenómeno psico-biofísico de la experiencia consciente. Su propuesta explicativa es un modelo heurístico que anticipa una teoría mejor.
Esta nueva física capaz de explicar la conciencia ha de estar estrechamente relacionada con el problema de fondo de la física moderna: la incompatibilidad entre la teoría gravitatoria de Einstein y la física cuántica. En este sentido, Penrose augura una teoría completa de la gravedad que integre la hipotética gravedad cuántica en el conjunto de las demás interacciones físicas. Los avances en esta teoría supondrán valiosísimas aportaciones para la construcción de una teoría general de la conciencia. Según Penrose, no hay gravedad cuántica sin conciencia cuántica y viceversa; ello apuntaría a una nueva teoría psico-biofísica.
Esta teoría general compete a cosmólogos, físicos y neurocientíficos. Su construcción exige conocer las propiedades geométricas del Big Bang, coherentes con los datos experimentales que parecen confirmar la hipótesis de un estado físico primigenio ordenado que evoluciona hacia nuevos estados de mayor entropía. De igual modo, como ya hemos anticipado, la teoría completa de la gravedad requiere explicar científicamente el proceso de reducción objetiva en coherencia con la Segunda Ley de la Termodinámica. Por último, dicha teoría no será completa si no ofrece una explicación física del psiquismo consciente. Necesariamente ha de explicar el funcionamiento físico de la conciencia.
A diferencia de la mayoría de físicos que buscan una teoría de la gravedad a partir de la cuantización, más o menos canónica, de la Relatividad General de Einstein, Penrose pondera la Relatividad sobre la Cuántica. Su idea se basa en modificar la estructura básica del espacio-tiempo. En vez de interpretarla como el conjunto del espacio cuadridimensional de Minkowski, Penrose la define a partir de haces de luz asociados a un espacio de Penrose o de twistores. La teoría de twistores, desarrollada junto a Rindler en los dos volúmenes de Spinors and Space-Time, habilita un espacio-tiempo no-local que explicaría mejor los fenómenos cuánticos de no-localidad tipo Aspect. Dichos fenómenos pueden desempeñar una función holística, de coherencia cuántica generalizada, entre los microtúbulos del cerebro.
¿Se puede construir una conciencia artificial?
Supuestos los mecanismos físico-cuánticos que operan en la mente, resulta natural preguntarse por la posibilidad de construir en el laboratorio un ente consciente. Ante esta pregunta Penrose responde que de ser posible, tal objeto artificial consciente no sería un ordenador.
Penrose no cierra definitivamente la posibilidad de la tentativa. Sin embargo, sensatamente, advierte que antes de poder simular o incluso crear una conciencia artificial, es necesario conocer cómo funciona la conciencia. Es imprescindible haber descubierto los procesos funcionales psicobiofísicos que producen la conciencia.
Por ello, consecuentemente, Penrose prioriza la investigación fundamental ante el hipotético desarrollo tecnológico que produjera conciencia. Antes de una ingeniería de la mente, se requiere una biofísica del psiquismo. Puesto que la física actual no parece capaz de explicar el fenómeno de la conciencia, se requiere investigar una nueva física.
Sería la teoría completa de la gravedad la que, explicando la fenomenología de los seres vivos conscientes, marcaría las pautas científicas a los ingenieros cuánticos para construir una conciencia artificial. De conseguirse, Penrose advierte de la responsabilidad ética para con este supuesto ser artificial consciente. No sería un mero robot computacional; hablamos de una conciencia artificial.
¿Es integralmente explicable la conciencia desde la física?
Para concluir nos preguntamos si la nueva física de Penrose alcanzará el estatus de la teoría definitiva de la conciencia. En la línea popperiana, que acentúa el carácter abierto de la ciencia, y conscientes del error de cuantos creyeron haber topado con una teoría final, consideramos que no es probable.
La teoría completa de la gravedad de Penrose será capaz de explicar la conciencia de forma limitada. Seguramente, la teoría que Penrose anticipa, u otra pensada por otro científico, logre explicar mejor los procesos biofísicos de la mente que producen conciencia. Hoy en día los desconocemos. En el futuro los conoceremos mejor.
Conocer la mente biofísicamente abrirá nuevas puertas a la investigación en ingeniera cuántica de la conciencia. Sabremos con mejor aproximación lo que queremos reproducir artificialmente. Toda esta ciencia permitirá, sin duda, mejorar la salud psíquica de los pacientes. Ahora bien, no consideramos probable conquistar un conocimiento científico íntegro de la conciencia. Siempre quedarán elementos psíquicos de realidad más allá de la demostración científica formal. El futuro lo dirá. Pero, en todo caso, las especulaciones teóricas de Penrose son hoy probablemente la contribución más importante hacia una explicación psicobiofísica del psiquismo, dentro de una visión holística de lo real que supera las estrecheces del reduccionismo de décadas anteriores y nos abre a una ciencia más humanística y, desde luego, mucho más cercana al diálogo con el teísmo.
Manuel Béjar es investigador en la Cátedra CTR. Licenciado en física por la Autónoma de Madrid, en la actualidad prepara una tesis doctoral sobre la conexión de las físicas de David Bohm y Roger Penrose en relación al problema de la conciencia.
LOS BIOFOTONES Y LOS MICROTUBULOS
¿Podría ser que los BIOFOTONES ayuden a sincronizar el cerebro?
En los últimos años, un creciente cuerpo de pruebas demuestra que los FOTONES desempeñan un papel importante en el funcionamiento básico de las células. La mayor parte de estas pruebas proceden del apagado de la LUZ, y el recuento del número de FOTONES que produce la célula. Resulta que, para sorpresa de muchos, muchas células, quizá la mayoría, EMITEN LUZ mientras realizan su funcionamiento.
De hecho, parece como si muchas células usaran LUZ para comunicarse. Ciertamente hay pruebas de esto en bacterias, plantas e incluso células renales. Distintos grupos incluso han demostrado que los cerebros de las ratas, literalmente “brillan” gracias a los FOTONES producidos por el funcionamiento de las neuronas.
Y esto genera una interesante cuestión: ¿qué papel desempeña la luz en el funcionamiento de las neuronas? El hecho de que las neuronas emitan luz no significa que puedan recibirla o procesarla.
Pero está empezando a surgir una interesante prueba de que la LUZ puede desempeñar perfectamente un papel importante en la función neuronal. Por ejemplo, a principios de año, un grupo demostró que las neuronas espinales en ratas, realmente pueden conducir la LUZ.
Hoy, Majid Rahnama de la Universidad Shahid Bahonar de Kerman en Irán y un grupo de colegas, sugieren cómo podría funciona esto. Y van incluso más allá, haciendo una predicción inicial sobre el papel que los FOTONES podrían desempeñar en la forma en que funciona el cerebro.
Para empezar, Rahnama y compañía, señalan que las neuronas contienen muchas moléculas sensibles a la LUZ, tales como anillos de porfirina, flavínico, anillos piridínicos, cromóforos lípidos y aminoácidos aromáticos. En particular, las mitocondrias, las máquinas intracelulares que producen energía, contienen varios destacados cromóforos.
La presencia de moléculas sensibles a la LUZ hace difícil imaginar cómo podría ser que no se vieran influidas por los BIOFOTONES.
Pero los FOTONES también sería absorbidos por otros materiales de la célula, líquidos, membrana, etc, y esto debería hacer que la célula fuese opaca. Por lo que Rhanama y sus colegas teorizan que los microtúbulos pueden actuar como guías de onda, canalizando la LUZ desde una parte de la célula a otra.
Los microtúbulos son; EL ANDAMIAJE INTERIOR DE LAS CÉLULAS, PROPORCIONANDO APOYO ESTRUCTURAL, PERO TAMBIÉN CREANDO AUTOPISTAS A LO LARGO DE LAS CUALES LAS MÁQUINAS MOLECULARES TRANSPORTAN MERCANCÍAS A TRAVÉS DE LA CÉLULA. Son unas cosas extraordinarias. ¿Podría ser que también funcionasen como Fibras Ópticas?
Tal vez. Pasan luego a sugerir que la LUZ canalizada a través de los microtúbulos puede ayudar a coordinar actividades en distintas partes del cerebro. Es cierto que la actividad eléctrica en el cerebro está sincronizada a lo largo de distancias que no pueden explicarse fácilmente. Las señales eléctricas viajan demasiado lentamente para hacer este trabajo, por lo que debe haber algo más.
Y, por supuesto, Rhanama y compañía no son los primeros en sugerir que los microtúblos desempeñan un papel clave en el funcionamiento del cerebro. Hace 15 años, Roger Penrose sugirió que la consciencia es, básicamente, un fenómeno de la mecánica cuántica y que los microtúbulos eran el medio en el que tenía lugar.
Es un gran salto asumir que los FOTONES realizan este trabajo. Pero la ciencia se construye con grandes saltos imaginativos como éste. Lo que Rhanama y sus colegas necesitan es que alguien compruebe esta idea por ellos, lo cual no será algo sencillo. Especular no hace daño, pero las pruebas son las reinas.
Lo que está claro es que la BIOFOTÓNICA es uno de los campos de movimiento más rápido y más emocionantes de la ciencia actual. Y en este tipo de entorno de rápidos cambios, pensar de este modo puede disparar una revolución.
Los BIOFOTONES, o BIOLUMINISCENCIA ULTRA-DÉBIL, es algo conocido desde hace tiempo.
LA TEORÍA CUÁNTICA DE LA CONSCIENCIA DE: PENROSE-HAMEROFF
Stuart Hameroff
Conferencia de Stuart Hameroff sobre su teoría en 2007 organizada por Google en inglés.
Hameroff y Penrose propusieron en 1996 la teoría de la reducción objetiva orquestada (Orch OR) para explicar la consciencia en nuestro cerebro como un fenómeno de computación cuántica en el citoesqueleto de las neuronas y sus axones (formado por una red de microtúbulos, cilindros cuyas paredes son cadenas alfa y beta de la proteína llamada tubulina). Proponían que la llamada condensación de Fröhlich (1968) era responsable de la formación de un estado cuántico macroscópico (a escala macromolecular) similar a un estado de la materia llamado condensado de Bose-Einstein. Esta teoría todavía no ha sido demostrada y este año se ha publicado un artículo que le ha propinado un duro varapalo, si bien no la ha refutado definitivamente. La condensación de Frölich, de producirse, no puede explicar la consciencia. Los defensores de la teoría de Hameroff (quien nos la cuenta en inglés en el vídeo de arriba) tendrán que buscar otro fenómeno cuántico para explicar la consciencia. Hameroff en su página web afirma que está en ello. Se siente, caballero, así avanza la ciencia. El artículo técnico es Jeffrey R. Reimers, Laura K. McKemmish, Ross H. McKenzie, Alan E. Mark, Noel S. Hush, “Weak, strong, and coherent regimes of Fröhlich condensation and their applications to terahertz medicine and quantum consciousness,” PNAS 106: 4219-4224, March 17, 2009. Por cierto, los avances en neurobiología indica que los microtúbulos tienen cierto papel en la comunicación sináptica entre neuronas como canales “clásicos” de iones (sin efecto cuántico alguno), como nos cuentan recientemente Cecilia Conde, Alfredo Cáceres, “Microtubule assembly, organization and dynamics in axons and dendrites,” Nature Reviews Neuroscience 10: 319-332, 30 April 2009.
Un estado condensado de Bose-Einstein es un estado de la materia que se produce en un gas de átomos a muy baja temperatura en el que todos los átomos se encuentran en el mismo estado cuántico (el de mínima energía). Es como si todo el gas se comportara como un único objeto cuántico descrito por una macrofunción de onda cuántica. Predicho en 1924, fue objeto del Premio Nobel de Física de 2001, otorgado a Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle, y Carl E. Wieman por observar y caracterizar este estado de forma experimental (se ha logrado condensar hasta decenas de millones de átomos). La condensación de Frölich (1968) es un fenómeno muy parecido pero para un sistema de osciladores cuánticos acoplados, por ejemplo, las vibraciones de una macromolécula. Todas las partes (monómeros) de la macromolécula vibrarán en su estado de mínima energía, conduciendo a que toda la molécula se comporte como un sistema cuántico y esté descrito por una macrofunción de onda cuántica. Todavía no se ha observado experimentalmente un condensado de Frölich.
El artículo de Reimers et al. Han determinado mediante simulaciones por ordenador las características de un estado condensado de Frölich que son experimentalmente observables. Han encontrado 3 posibles tipos de estados condensados de Frölich: débiles, fuertes y coherentes. Solo estos últimos presentan un estado cuántico observable a escala macroscópica, una macrofunción de onda cuántica. Pero hay un problema. Para que se dé un estado de este tipo, coherente, es necesario que el modo fundamental de vibración tenga una energía muy alta, imposible de lograr en un contexto biológico. Más aún, serían estados muy frágiles, metaestables, destruyéndose demasiado rápido. Demasiado rápido para dar sentido a la teoría de la reducción objetiva orquestada de Penrose-Hameroff.
El trabajo de Reimers et al. considera que los estados fuertes y coherentes no se pueden dar en sistemas biológicos vivos, sólo los estados débiles. Este resultado puede interpretarse como un duro varapalo a la teoría de Penrose-Hameroff, aunque el propio Hameroff cree que no, que las conclusiones de Reimers et al. no son definitivas ya que se basan en modelos computacionales y estudios posteriores podrían encontrar alguna alternativa que se les haya pasado por alto. Por otro lado, Reimers et al. proponen que los estados débiles de Frölich podrían haber sido observados experimentalmente en las vibraciones de las microtubulina alrededor de 8’085 MHz observada experimentalmente por Pokorný en 2004. Sin embargo, este hecho tendrá que ser confirmado por estudios posteriores. Para Reimers et al. la computación cuántica de la consciencia es imposible con este tipo de estados. Para Hameroff todo lo contrario, ¿por qué no va a ser posible? ¡Qué si no va a decir este señor! Los padres siempre ven a sus hijos como los más guapos.
Los microtúbulos son para la célula viva como los pilares y las vigas de un edificio, los responsables de su estructura rígida. Los microtúbulos son polímeros formados por dos tipos de monómeros (heterodímeros), llamados formas alfa y beta de la proteína llamada tubulina (tienen una forma de C). Las cadenas de tubilina se autoensamblan en cilindros huecos. En las células vivas, los microtúbulos están comprimidos por filamentos contrátiles de actina con unos esfuerzos de unos 0.1 nN (nanonewtons).
Penrose y Hameroff propusieron que la red de microtúbulos de las neuronas y sus axones funciona como un computador cuántico responsable de nuestra consciencia. La computación cuántica sería resultado de la sincronización de estados coherentes de Frölich entre microtúbulos, un entrelazamiento cuántico entre sus macrofunciones de onda cuánticas. La decoherencia cuántica provoca la reducción (colapso) de estas macrofunciones de onda, produciendo la señal sináptica que conduce al estado de consciencia. El vídeo de la conferencia que abre esta entrada, aunque se descarga lentamente y hay que tener paciencia, nos aclara bastante bien las ideas de Hameroff.
CREAMOS LA REALIDAD CON NUESTROS PENSAMIENTOS
No es ciencia ficción
Nuestra mente, tiene la capacidad para generar la realidad e interactúa con el resto de los seres que comparten nuestro entorno.
El hallazgo es tan importante, que implica la responsabilidad de los seres humanos por la adecuada gestión del pensamiento en nuestra relación con los seres del entorno inmediato y supone la demostración empírica de la “Red de Conciencia Colectiva“.
Un reciente estudio publicado el 12 de Diciembre por la Cornell University, y en concreto por Majid Rahnama, Istvan Bokkon, Jack Tuszynski, Michal Cifra, Peyman Sardar, Vahid Salari, expone por vez primera de una forma bastante explícita que nuestras células y neuronas producen y transaccionan con BIOFOTONES.
I.-Los BIOFOTONES y la capacidad de sincronización de la mente
En los últimos años, un creciente número de trabajos muestran evidencias científicas del papel que los fotones juegan en el funcionamiento básico de las neuronas y en general de las células del organismo humano.
La mayor parte de esta evidencia, proviene de producir un “apagón de laboratorio” y proceder al cómputo de fotones que las neuronas producen.
La sorpresa para muchos científicos, ha sido comprobar cómo la producción de luz era realizada por la mayoría de las células, mientras gestionan sus funciones en el organismo.
Pero, lo que realmente ha sido una verificación interesante es comprobar cómo la mayoría de las células utilizan la luz para comunicar, existiendo evidencias en las plantas, las bacterias y las neuronas se comunican por la transmisión de fotones. Las neuronas constituyen un marco de estudio excepcional, ya que la producción, transmisión y comunicación fotónica ha sido ya verificada en diversos experimentos de laboratorio.
Los estudios concluyen que la comunicación fotónica se realiza mediante los microtúbulos y que la producción de aminoácidos es crucial en el proceso de comunicación y coordinación de las funciones cerebrales y motrices con el resto de los mecanismos del cerebro.
Tras la verificación de la producción de BIOFOTONES y la comunicación celular BIOFOTÓNICA, corresponde analizar la capacidad de absorción de luz por parte de los tejidos y su interacción en los procesos de la ionogenomática. La verificación del experimento de los BIOFOTONES, implicaría la validación del modelo ionogenomático.
En este esquema, se muestra como los procesos de absorción y producción de BIOFOTONES, influyen en la generación de los pensamientos, de manera que las reacciones biofísicas y emocionales son variables en función de aquellos.
El estudio completo se denomina: Emission of Biophotons and Neural Activity of the Brain.
REFLEXIONES:
Con este artículo cerramos este año 2010, en el que hemos aprendido a entender que la realidad es la consecuencia de lo que creamos con nuestros pensamientos y que la consciencia es la toma de control de la conciencia.
La gestión eficiente a largo plazo de nuestras emociones y nuestro afán de buscar siempre la felicidad del otro, son claves para modificar las líneas de pasado y futuro en el presente.
El futuro se gestiona cambiando el pasado en el presente, al tiempo que proyectando el futuro desde un nuevo pasado, aceptando el presente continuo y decidiendo, mediante la meditación pausada cambiar la dirección de nuestros pensamientos, palabras, actos, conductas desde el sentimiento profundo y no desde la razón.
La conexión integral entre la coherencia de nuestros pensamientos y emociones, transforma la energía en materia mediante la expresión del verbo y la acción.
Cuando acción y verbo no son coherentes con el pensamiento, la densidad de la energía aumenta. Cuando la densidad aumenta, somos menos luz.
2011 El año del dilema Luz-Oscuridad.
El año 2011, será el año de la elección consciente.
Si 2010 ha supuesto un salto cualitativo en el despertar de la conciencia a la luz de los nuevos avances y descubrimientos científicos: La energía-fase, el éter, la interacción entre energía y materia, mente y energía desde las emociones que actúan como osciladores armónicos, etc…2011 supondrá el “momentum”, el punto de alcance del horizonte de eventos que nos conduce al origen de nuestra propia esencia. La libertad requiere madurez para su ejercicio efectivo.
De alguna manera todos somos en parte luz y oscuridad. Cada uno de nosotros somos un Universo que interactúa en un Multiverso donde las densidades están distribuidas de forma diferente.
Pero es la energía fase, la que pondrá el orden desde dentro activando el ser de luz y ordenando desde un acto consciente y libre la configuración de los “biofotones” y modificando la materia en nuestro universo interior, en relación con el resto de los multiversos.
Las diferentes configuraciones de densidad, serán consecuencia directa de nuestros pensamientos, nuestros actos, nuestras emociones y nuestros sentimientos.
Despidan el año amando a los suyos tan intensamente como sean capaces, aunque sea en silencio.
Tal y como los antiguos egipcios ya apuntaban:
“Las almas y los corazones regresan al lugar donde tienen su Orión”
COGNOTECNOLOGÍA
La Mente Física y La Mente Neuronal
Doctor Ingeniero del ICAI y Catedrático de Economía Aplicada, Adolfo Castilla es también Licenciado en Económicas por la Universidad Autónoma de Madrid, Licenciado en Informática por la Universidad Politécnica de Madrid, MBA por Wharton School, Master en Ingeniería de Sistemas e Investigación Operativa por Moore School (Universidad de Pennsylvania). En la actualidad es asimismo Presidente de AESPLAN,
Presidente del Capítulo Español de la World Future Society, Miembro del Consejo Editorial de Tendencias21, Miembro del Alto Consejo Consultivo del Instituto de la Ingeniería de España, Profesor de Dirección Estratégica de la Empresa en CEPADE y en la Universidad Antonio de Nebrija.
Martes 28 Diciembre 2010. Doy en esta nueva entrega relacionada con el seminario "Life, evolution and complexity" algunas explicaciones sobre los temas tratados. Lo hago no tanto para resumir el seminario, lo cual espero que se realice en otras partes de esta misma revista electrónica, sino para exponer mi participación personal en los debates que tuvieron lugar con posterioridad a las presentaciones, la cual, como es lógico, estuvo relacionada con el tema general de este blog
La Mente Física y La Mente Neuronal
Todo lo relativo al seminario "Life, evolution and complexity" al que me referí en mi post anterior espero que sea colgado próximamente en la Web de la “Cátedra Ciencia Tecnología Religión” de la Universidad Pontificia Comillas. Me imagino también que próximamente aparecerán algunos artículos sobre los tema tratados en el sitio de esta revista electrónica dedicado a Tendencias de las Religiones.
Por mi parte sólo quiero reseñar aquí algunos aspectos relacionados con lo que vengo comentando en este blog y que fueron el objeto de mis intervenciones en los debates del seminario. Tienen que ver con la posibilidad de un dualismo en nuestro mundo relativo a las naturalezas absolutamente distintas de mente (conciencia) y materia y a su independencia original. Cuestión importante para mí en el proceso actual de investigación sobre mente y cerebro y fundamental, desde luego, para la creación de cognotecnologías. No podremos, sin duda, reproducir las funciones del cerebro y, particularmente las de la mente, sin dejar claro que entre mente y cerebro hay un salto cualitativo, o que no lo hay, para decirlo todo.
Las dos primeras sesiones del seminario
En las dos sesiones primeras, una dedicada a la mente física y otra a la mente neuronal, la cuestión casi ni se planteó. En la inicial, Steen Rasmussen, físico danés de la Universidad del Sur de Dinamarca en Odense, que actualmente es líder del equipo dedicado al estudio de Sistemas Auto-Organizativos de Los Álamos National Laboratory en New Mexico, se refirió a su trabajo relacionado con la creación artificial de vida en el laboratorio y muy particularmente a sus aportaciones en términos de aproximaciones, métodos y aplicaciones para los procesos auto-organizativos en sistemas naturales y artificiales. Lluis Oviedo, profesor de Antropología Teológica de la University Pontifical Antonianum de Roma, por otra parte, presentó una visión religiosa del tema de la vida aunque muy complaciente con los avances actuales de la ciencia y muy acomodaticio con el origen material de la vida. Propuso que en el mundo había sitio para todos y defendió la creencia en Dios por motivos que a mí me perecieron simplemente prácticos. Debo reconocer que personalmente no me adscribo a esa corriente que defiende la coexistencia de lo científico y lo religioso como dos alternativas diferentes en nuestro mundo sin relación alguna de una con la otra. A mi me gustaría que hubiera una verdad única o una verdad sin más.
En el coloquio posterior a las dos presentaciones, en un momento en el que todo el mundo parecía aceptar sin discusión el monismo total, es decir la materia como origen de todo en nuestro mundo y la no distinción entre conciencia y materia o, en todo caso, la conciencia como simple epifenómeno de la materia, yo indiqué que el dualismo estaba de vuelta en nuestro mundo, esta vez de la mano de los físicos. Los dos ponentes saltaron como resortes ante esta sugerencia aunque se calmaron un poco al mencionar por mi parte la mecánica cuántica y la conciencia cósmica que algunos han propuesto como sustrato de las leyes cuánticas. Dicha conciencia parece no ser la misma cosa que la conciencia personal de la que surge el yo, la autopercepción, la reflexión, los sentimientos y las experiencias mentales individuales, o no asusta para nada a los monistas irredentos por ser una mera hipótesis de trabajo emparentada, quizás, con el “ser” genérico de todo en la naturaleza procedente del hinduismo. El error de Descartes es hoy asumido por todos, y sin duda hay motivos importantes para ello, pero eso lleva a muchos a un monismo rampante y reduccionista, lo cual para mi no es correcto tampoco.
La Visión Desde las Neurociencias
En la segunda sesión intervinieron Giorgio Innocenti, Profesor Emérito del Departamento de Neurociencia del Karolinska Institutet, Estocolmo, Suecia, Doctor en Medicina y Rasmus Gronfeldt Winther, joven filósofo del Departamento de Filosofía de la Universidad de California en Santa Cruz y miembro afiliado del Center for Philosophy of Nature and Science Studies del Niels Bohr Institute y de la Universidad de Copenhagen. El primero está especializado en desarrollo neuronal y en las conexiones del cuerpo calloso del cerebro con el córtex y otras partes del cerebro y el segundo investiga sobre los fundamentos filosóficos de la biología evolutiva, de la genética, del conocimiento y de la biotecnología/neurotecnología.
Innocenti indicó que de acuerdo con la teoría de la evolución la vida se desarrolla en la dirección de una progresiva diferenciación y que esto queda manifestado por la propia evolución del árbol de los homínidos, por el aumento del número de áreas corticales en el cerebro y por el fenotipo de los axones (1), entre muchos otros procesos evolutivos. Se han propuesto diversos mecanismos facilitadores de la diferenciación pero para este investigador hay una importante diferencia entre cómo se diseñan los ordenadores y cómo el cerebro evoluciona. Asunto, este último, muy importante para lo que se discute en este blog.
Dejó claro también que la diferenciación es el mecanismo de adaptación a nichos de diversas características y que el cerebro trabaja holísticamente con fuertes especializaciones regionales. La indeterminación en nuestro mundo puede deberse a que nuestras metas sobre el conocimiento del cerebro no se han alcanzado todavía pero pueden asimismo ser inherentes a la propia evolución del cerebro y deberse en concreto a no linealidad de las funciones cerebrales.
Rasmus G. Winther hizo una interesante presentación sobre tres modelos, o familias de modelos, actuales sobre la mente: el computacional, el relativo a las redes de conocimiento y el modelo del “ser interno”. Su posición es que los tres modelos son verdaderos pero parciales, ninguno llegar a abarcar la complejidad del fenómeno de la mente y la conciencia.
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(1) Para los menos familiarizados con los términos aquí manejados y para que no se asusten debo decir antes que nada que yo no soy tampoco un especialista en estos temas, pero que no obstante puedo manejarlos hasta un cierto nivel de conocimiento. Las capas corticales del cerebro forman la corteza cerebral o manto de tejido nervioso que cubre los hemisferios cerebrales. Es una capa de materia gris situada por encima de una amplia colección de partes del cerebro de materia blanca. Es donde se supone que se produce la imaginación, el pensamiento, el juicio y la decisión. En cuanto al fenotipo de los axones no es otra cosa que la forma que presentan estas prolongaciones de las neuronas especializadas en transmitir los impulsos nerviosos desde el cuerpo celular de éstas a otras neuronas.
