La conciencia es el conocimiento inmediato que tenemos de nosotros mismos, de nuestros actos y reflexiones, pero también la capacidad del hombre de verse, reconocerse y de juzgar sobre esa visión. Su naturaleza ha causado muchas preguntas desde que tenemos memoria y posee implicaciones existenciales, médicas y espirituales.
Sin embargo se desconoce qué es realmente la conciencia. Nuestras visiones de la realidad, del Universo o de nosotros mismos, dependen de la conciencia. La conciencia define nuestra existencia. La gran incógnita es que sucede con la conciencia tras la muerte del cuerpo físico.
De todas las propuestas científicas formuladas hasta ahora hay una que destaca por su coherencia. Se trata de la teoría de Roger Penrose y Stuart Hameroff quiénes formularon que un orgánulo en las neuronas, los centriolos y sus microtúbulos, son capaces de realizar una interacción cuántica entre la materia y el universo. En otras palabras somos materia pensante del Universo.
Según la teoría de estos científicos existe una interacción cuántica que podríamos asimilar a lo que llamamos alma y, por tanto, tras la muerte del cuerpo físico, ésta conciencia cuántica no moriría o se desvanecería como la materia, sino que regresaría al universo cuántico con el que comparte el universo material.
La conciencia se creía que era una propiedad adquirida por los organismos biológicos durante su evolución y, por tanto, sería una propiedad adquirida por el ser humano. Sin embargo, desde la física cuántica se cree que la conciencia es el resultado de eventos físicos discretos que han existido en el universo como eventos protoconscientes no cognitivos.
Desde esta perspectiva el cerebro humano sería comparable a una computadora biológica dotada de cien billones de neuronas cuyas conexiones sinápticas actúan como una compleja red de información. Pero en esta computadora cerebral, los procesadores estarían ubicados en las neuronas. Se trata de los centriolos formados por microtúbulos.
Curiosamente, todos los animales vertebrados están dotados de centriolos en sus neuronas. La posibilidad de una conciencia existiría potencialmente en todos ellos, aunque no podamos valorarlo por la dificultad de comunicarnos con estos animales.
En cualquier caso, si se acepta la existencia de la conciencia, la pregunta clave es qué pasa con la conciencia tras la muerte. A esta pregunta muchos científicos han intentado darle una respuesta, pero entre todas, la visión, de Roger Penrose y Stuart Hameroff es la que más invita a reflexionar ya que da una visión diferente de la muerte.
Según Roger Penrose y Stuart Hameroff y su teoría de la reducción objetiva orquestada (Orch OR), la conciencia es una característica intrínseca de la acción de un universo no computable y, por tanto, se presenta en los seres vivos con estructuras neuronales complejas.
Para ellos la conciencia sería una interacción cuántica facilitada por unas estructuras celulares: los microtúbulos de los centriolos de las neuronas.
Su teoría denominada de la reducción objetiva orquestada se describe como un proceso de naturaleza gravitacional, pero no local: en otras palabras, que puede ejercer efectos a distancia.
De este modo los mecanismos celulares podrían conectar cosas que están distantes en el espacio, abriendo así las posibilidades de coherencia cuántica a gran escala y de fenómenos “no computables” que nuestro cerebro podría poner en uso.
Penrose y Hameroff fueron atraídos por la funcionalidad de los microtúbulos de las neuronas por su pequeño tamaño, su disposición en ángulo de noventa grados y su estructura de proteína en espiral. Todas estas características proporcionarían las condiciones esenciales para orquestar colapsos cuánticos.
La física cuántica aplicada a la biología
Para que se produzcan procesos de coherencia cuántica, estos deben permanecer razonablemente aislados del entorno externo y, según estos autores, los microtúbulos cumplen también esta condición.
La posibilidad de efectos de reducción objetiva a distancia podría explicar la unidad de la conciencia, y el indeterminismo cuántico podría ser la fuente del libre albedrío.
Sugirieron que los cálculos vibracionales cuánticos observados en los microtúbulos estaban "orquestados" ("Orch") por entradas sinápticas y memoria almacenada en ellos, y que se sucedían por la "reducción objetiva" de Penrose ("OR"); de ahí que se denomine la teoría de la reducción objetiva orquestada "Orch OR".
Desde este punto de vista, se concluye que la conciencia es una característica intrínseca de la acción del universo.
Dicho esto, vale la pena recordar aquí lo que el físico danés Niels Bohr (1885-1962), padre de la física cuántica, le dijo al profesor Werner Heisenberg (1901-1976), quién creó el principio de indeterminación de Heisenberg: “Todos estamos de acuerdo en que su teoría es una locura. La pregunta que nos divide es si es lo suficientemente loco como para tener la posibilidad de estar en lo cierto ".
En cada neurona el centriolo se compone de dos unidades dispuestas en un ángulo de noventa grados. En cada una de ellas hay nueve grupos de tres microtúbulos. Cada uno de los veintisiete microtúbulos contiene pues dos subunidades de estas proteínas llamadas tubulinas, la alfa-tubulina y la beta-tubulina, ambas dispuestos paralelamente formando la estructura cilíndrica. Cada microtúbulo a su vez vez está construido por trece filamentos lineales de tubulinas.
Estas subunidades proteicas son en sí mismo heterodímeros (osea complejos proteicos polipéptídicos diferentes) de ocho nanómetros (1 nm = 10-9 m) formados a su vez por dos proteínas globulares fuertemente unidas llamadas alfa-tubulina y beta-tubulina de cuatro nanómetros.
El diámetro externo de los microtúbulos es de veinticinco nanómetros, mientras que su longitud es variable. En las neuronas cumplen diferentes funciones, una de ellas la de comunicación entre el núcleo de la célula y el exterior de la misma.
Los microtúbulos forman parte del centriolo el cual es un orgánulo celular formado por nueve unidades de tres microtúbulos dispuestas en simetría radial.
Las nueve unidades están dispuestas de dentro a fuera del centriolo formando un ángulo de cuarenta grados entre ellas. En realidad, forman un eneágono rotacional. El centriolo lo componen dos estructuras como la mencionada, pero dispuestas perpendicularmente y unidas entre ellas.
Dentro del microtúbulo existe un estado especialmente ordenado del agua, llamada agua “vicinal”, que se especula podría ayudar a mantener o desencadenar el estado de coherencia cuántica a base de captar las variaciones gravito-electromagnéticas del entorno.
Hameroff propuso que esta agua ordenada o "vicinal" podría detectar cualquier coherencia cuántica dentro de la tubulina de los microtúbulos desde el entorno del resto del cerebro.
El modelo Penrose-Hameroff establece que los estímulos distales generan esta actividad cuántica en las tubulinas.
De hecho, cada tubulina tiene una elongación que se extiende hacia fuera de los microtúbulos, que está cargada negativamente, y por lo tanto atrae iones cargados positivamente.
El dímero de alfa-tubulina y beta-tubulina de los filamentos está configurado por unas secuencias de segmentos planos enrollados en espiral alternadas con espacios puramente filamentosos a modo de pequeños solenoides.
Los segmentos planos desarrollan capacitancias y estas son desplazadas siguiendo los ejes magnéticos de las inductancias generadas por los elementos espirales.
Los impulsos eléctricos según se observa en los modelos, deben ser ondulatorios cambiantes y simétricos parecidos a los de la onda sinusoidal de la corriente alterna.
Esta vibración de las tubulinas se sucede dentro del agua ordenada, la cual, merced a su configuración molecular, equivalente a dos planos curvos de 45º y 60º, les permite actuar y generar impulsos ondulatorios en resonancia armónica y de este modo facilitar la interacción cerebro-exterior.
Hameroff afirma que cuando el corazón deja de latir y nos quedamos sin el riego sanguíneo que alimenta las células, los microtúbulos pierden su estado cuántico: la información cuántica en los microtúbulos no se destruye; no puede ser destruida; simplemente se distribuye y se disipa por el Universo.
Según este científico, el alma o la conciencia cuántica que habita un cuerpo, al morir, regresa a este estado de entrelazamiento cuántico con el resto de las partículas del Universo.
Esto sería lo que sucedería en una experiencia cercana a la muerte. Si por alguna razón el paciente puede ser reanimado, esta información cuántica en la cual estamos sumergidos puede regresar a los microtúbulos. Sin embargo, si el paciente muere, esta información cuántica que existe fuera del cuerpo indefinidamente, como un alma, se queda en el espacio cuántico, es decir, el Universo.
La pérdida de la conciencia bajo la administración de fármacos anestésicos sería debido al efecto de estos sobre los microtúbulos de los centriolos.
En los modelos matemáticos moleculares que proponen, los dipolos eléctricos en la alfa y beta tubulina, que forman los microtúbulos, dejarían de oscilar en presencia del anestésico.
Así pues la anestesia interrumpiría la llamada “melodía orquestada de los microestados funcionales”. Eso provocaría el vacío mental que observamos durante una sesión de anestesia general.
Sus conclusiones señalan que nuestras experiencias conscientes son el resultado de los efectos de la gravedad cuántica en los microtúbulos.
Desde su perspectiva, la conciencia se deriva de las vibraciones cuánticas de los microtúbulos, cuyas vibraciones gobiernan la función neuronal y sináptica, con lo cual conectan los procesos cerebrales a procesos de auto-organización a escala fina, a la estructura cuántica ‘proto-conciente’ de la realidad.
La teoría de Penrose-Hameroff ha sido durante décadas criticada. Sin embargo, la continuada actividad científica de Hameroff y Penrose empieza a dar frutos al poderse validar su teoría Orch OR.
Sus detractores argumentaban que el cerebro es demasiado «caliente, húmedo y ruidoso» para que se dieran procesos cuánticos sutiles.
El reciente descubrimiento de vibraciones cuánticas a temperaturas cálidas en los microtúbulos dentro de las neuronas del cerebro por el grupo de investigación dirigido por Anirban Bandyopadhyay, corrobora la teoría Orch OR. Su investigación sugiere que los ritmos de las ondas cerebrales también se derivan de las vibraciones más profundas a nivel de los microtúbulos.
Otras observaciones actualizan la evidencia de su teoría y muestran que los bits cuánticos Orch OR, o ‘qubits’, se comportan siguiendo los caminos helicoidales de los enrejados de la alfa y beta tubulina de los microtúbulos.
También se ha demostrado la coherencia cuántica caliente en la fotosíntesis de las plantas, la navegación cerebral de los pájaros, nuestro sentido del olfato, y evidentemente en los microtúbulos de las neuronas del cerebro.
Además, el trabajo del laboratorio de Roderick G. Eckenhoff, de la Universidad de Pensilvana, ratifica que la anestesia borra selectivamente la conciencia sin afectar las actividades cerebrales no conscientes, actuando a través de microtúbulos de las neuronas del cerebro.
Roger Penrose (1931 -) es un matemático y físico conocido por sus investigaciones en geometría, relatividad y mecánica cuántica. Actualmente, Penrose trabaja en el desarrollo de su teoría de los ‘torcionadores’ (en inglés, ‘twistors’), a modo de esquema teórico para unificar la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica. Los torcionadores son objetos geométricos abstractos que operan en un espacio complejo multidimensional y que subyacen al espacio-tiempo. Junto al biólogo y anestesista Stuart Hameroff, se ha interesado por la conciencia.
Stuart Hameroff (1947 -) es un especialista en los mecanismos moleculares de los anestésicos generales. De su estudio sobre la conciencia y sus alteraciones durante la anestesia general descubrió la relación entre los microtúbulos citoesqueléticos de las neuronas de la conciencia.
En 1987 publicó su libro Ultimate computing: biomolecular consciousness and nanotechnology, donde plantea un modelo sobre el procesamiento de información cuántica por parte de los microtúbulos. Este trabajo llamó la atención de Roger Penrose y ambos empezaron a colaborar en 1992.
Con apoyo financiero del Instituto Fetzer, Hameroff y su equipo inauguraron en 1997 el Center for Consciousness Studies en la Universidad de Arizona. Este centro sigue el camino que emprendieron en 1992 Hameroff y Penrose han trabajado en el desarrollo del modelo cuántico de la conciencia que integra las ideas de Penrose sobre la mecánica cuántica y las de Hameroff respecto a los microtúbulos de las células neuronales.
El libro Conciencia y Universo (2009) no disponible en castellano, resume de forma divulgativa su visión: el ser humano es un estadio de la conciencia del Universo.
Un programa de REDES (TVE) dirigdo por Eduard Punset (1936-2019), entrevista el año 2006 a Roger Penrose a la vez que ambos dialogan sobre el enigma de la inteligencia y la conciencia.
