¿Nuestros cerebros funcionan a nivel cuántico? ¿Es el cerebro mismo una máquina cuántica?

TLDR: aún no lo sabemos, pero la respuesta es probablemente un no.

Física cuántica: el explicador universal

La idea de que el cerebro humano podría estar funcionando a nivel cuántico no es nueva. Desde que la física cuántica destruyó nuestras nociones de cómo funciona el universo a nivel microscópico con sus leyes absurdas, la gente comenzó a preguntarse si esta ‘cosa cuántica’ está detrás de todo lo que no tenemos idea, incluido el funcionamiento del cerebro humano. El razonamiento fue así: “ No entendemos la mecánica cuántica. Tampoco entendemos la conciencia humana. Entonces, ¿seguramente debe haber un vínculo entre los dos?

La hipótesis de Penrose: la primera teoría legítima de la “mente cuántica”

No fue sino hasta 1989 que tuvimos una hipótesis falsable sobre el funcionamiento cuántico del cerebro humano, cuando el estimado físico matemático Roger Penrose propuso la hipótesis de la “Reducción objetiva orquestada”. Penrose postuló que la conciencia surge de los fenómenos cuánticos que ocurren a nivel de microtúbulos dentro de las neuronas en lugar de las conexiones entre las neuronas.

Practicidad y polvo de duendes

La teoría de Penrose recibió críticas de matemáticos, físicos y filósofos por igual. En 1999, el físico del MIT Max Tegmark demostró que las condiciones dentro del cerebro humano son simples ” demasiado cálidas, húmedas y ruidosas ” para que haya un cálculo cuántico significativo. Sus cálculos revelaron que el entrelazamiento cuántico propuesto en los microtúbulos de la neurona no dura más de unos pocos femtosegundos, mientras que el disparo de la neurona generalmente ocurre en una escala de milisegundos [1]. La filósofa Patricia Churchland bromeó que

“El polvo de duendes en las sinapsis es tan explicativamente poderoso como la coherencia cuántica en los microtúbulos.

Quackery cuántico vs conexionismo

En los últimos tiempos, con los defensores de la Nueva Era como Deepak Chopra arrojando tonterías pseudocientíficas en nombre de la vinculación de ‘cosas cuánticas’ con la conciencia, los físicos serios se han distanciado de la idea de la mente cuántica por completo. Además, el éxito de los modelos de redes neuronales (particularmente el aprendizaje profundo) para resolver algunas de las tareas de inteligencia clásicas, como la clasificación de imágenes, ha hecho que la necesidad de una explicación ‘cuántica’ para el cerebro parezca redundante. Estos modelos se encuentran bajo el paraguas del conexionismo, la teoría de que la conciencia es solo un fenómeno emergente de una gran red de unidades simples (neuronas).

Puede ser que el funcionamiento del cerebro humano esté completamente dentro del ámbito de la física clásica.

Y aquí viene un giro!

Un artículo reciente [2] publicado en Annals of Physics por el físico Matthew Fisher de la UCSB presenta una nueva hipótesis sobre cómo puede estar ocurriendo el procesamiento cuántico en el cerebro humano. La idea central es que la molécula de fósforo en el cerebro con su espín nuclear puede actuar potencialmente como un qubit (bit cuántico) y facilitar el cálculo cuántico. Esta nueva hipótesis resuelve hábilmente el problema de la decoherencia cuántica al proponer que los qubits permanezcan estables a pesar de la temperatura más alta del cerebro al organizarse en un anillo de fosfato (llamado molécula de Posner). La idea es ciertamente plausible, al menos en teoría. Para citar al físico del MIT Senthil Todadri:

“La suposición general ha sido que, por supuesto, no hay procesamiento cuántico de información que sea posible en el cerebro. Él (Fisher) argumenta que hay precisamente una escapatoria. Entonces, el siguiente paso es ver si esa escapatoria se puede cerrar ”. [3]

¿Podría el cerebro humano realmente haber evolucionado para funcionar a nivel cuántico? ¿Estamos todos disfrazados de computadoras cuánticas? ¡Estén atentos mientras la comunidad científica trabaja sistemáticamente hacia hipótesis plausibles y las valida de forma experimental! Puede tomar un tiempo, ¡pero tendremos nuestras respuestas!

Notas al pie

[1] [quant-ph / 9907009] La importancia de la decoherencia cuántica en los procesos cerebrales

[2] Cognición cuántica: la posibilidad de procesar con espines nucleares en el cerebro

[3] https://www.kitp.ucsb.edu/sites/…

El cerebro no utiliza estados cuánticos para almacenar información, por lo que no se parece en nada a una computadora cuántica. Ninguna persona en su sano juicio intentaría complicar la neurociencia, un campo ya poco comprendido, con la física cuántica. Como si alguno de esos temas no fuera lo suficientemente complejo.

Nuestro cerebro es un cerebro de Boltzmann, no es un cerebro cuántico.

Nuestro cerebro ha evolucionado muy bien para percibir la realidad tal como es. Es solo ahora que nos estamos volviendo más conscientes y haciendo preguntas sobre el funcionamiento de nuestro cerebro.

¡Cerebro de Boltzmann!

More Interesting

¿El colapso de la función de onda es simétrico en el tiempo?

¿Qué es la cuantización de la energía?

¿Qué significa que dos electrones no pueden estar en el mismo estado cuántico en el universo?

¿La incertidumbre de las condiciones iniciales en la teoría del caos está relacionada con el principio de incertidumbre de Heisenberg en la teoría cuántica?

¿El ruido térmico (p. Ej., La corriente oscura de un sensor óptico) se debe a la incertidumbre cuántica o clásica?

¿Einstein tuvo éxito simplemente por ser un autodidacta? ¿Somos capaces de lograr lo que hizo simplemente siendo un autodidacta hoy en día?

Cuando nada se detiene, ¿todo se mueve?

¿Cuál es el significado físico del potencial químico en un Fermi o Boson Gas?

¿Cuál es el mejor video curso de mecánica cuántica disponible en Internet?

¿Cuál es la interpretación de la densidad de probabilidad de la ecuación de Schrodinger para partículas grandes como una pelota de golf?

¿Por qué la velocidad de la luz a la quinta potencia es un término en la ecuación para la energía de Planck?

¿Debo tratar la dirección del campo eléctrico literalmente o como una dirección promedio?

¿Cuál es la razón detrás del Principio de incertidumbre de Heisenberg?

¿Qué pasaría si pudiéramos construir una torre lo suficientemente alta como para que, al seguir la rotación de la Tierra, el extremo de la torre viajara a la velocidad de la luz?

¿Cuál es una forma intuitiva de entender la constante de Planck?