¿HAY UN PAPEL PARA LA MECÁNICA CUÁNTICA EN LA ACTIVIDAD CEREBRAL?

Las discusiones anteriores sobre la actividad cerebral han sido totalmente clásicas, excepto en el momento en que ha sido necesario apelar a fenómenos físicos cuyas causas implícitas subyacentes son parcialmente mecánico-cuánticas (v.g. iones, con su carga eléctrica, compuertas de sodio y de potasio, los potenciales químicos definidos que determinan el carácter sí/no de las señales nerviosas, la química de los neurotransmisores). ¿Hay algún papel más definido para un control genuinamente mecánico-cuántico en algún lugar clave? Esto parecería necesario si la discusión del final del capítulo anterior fuera a tener auténtica importancia.

Existe, de hecho, al menos un lugar evidente en donde la acción en el nivel mecánico-cuántico simple puede tener importancia para la actividad neuronal, y éste está en la retina. (¡Recuérdese que técnicamente la retina es parte del cerebro!). Experimentos con sapos han mostrado que, en condiciones adecuadas, un solo fotón que incida en la retina adaptada a la oscuridad puede ser suficiente para desencadenar una señal nerviosa macroscópica (Baylor, Lamb y Yau, 1979). Lo mismo parece ser cierto para el hombre (Hecht, Shlaer y Pirenne, 1941) pero en este caso hay presente un mecanismo adicional que suprime tales señales débiles de modo que no hagan confusa la imagen percibida con demasiado «ruido» visual. Se necesita una señal combinada de unos siete fotones para que un humano adaptado a la oscuridad puede hacerse consciente realmente de su llegada. De todas formas, parece que en la retina humana hay células con sensibilidad a un solo fotón.

Puesto que en el cuerpo humano existen neuronas que pueden ser disparadas por sucesos cuánticos simples, ¿no es razonable preguntar si podrían encontrarse células de este tipo en algún lugar de las partes principales del cerebro humano? Por lo que yo conozco no existe evidencia de esto. Todos los tipos de célula que se han examinado requieren que se alcance un umbral, y se necesita un número muy elevado de cuantos para que se dispare la célula. Podríamos especular, no obstante, que en algún lugar profundo del cerebro se encontrarán células con sensibilidad a un solo cuanto. Si se probara que este es el caso, entonces la mecánica cuántica estaría involucrada de manera significativa en la actividad cerebral.

Incluso esto no parece útil, puesto que el cuanto se está utilizando simplemente como medio de desencadenar una señal y no se ha obtenido ningún efecto característico de interferencia cuántica. Hasta ahora, todo lo que logremos será una incertidumbre sobre si una neurona se disparará o no, y esto no será de mucha ayuda para nosotros.

Sin embargo, volvamos a considerar la retina. Supongamos que llega un fotón a la retina, habiendo sido reflejado previamente en un espejo semirreflectante. Su estado implica una superposición lineal compleja de su impacto en una célula de la retina y su no impacto en una célula de la retina, saliendo en lugar de ello, por ejemplo, por la ventana hacia el espacio (cfr. figura VI.17). Cuando llega el instante en el que pudiera haber golpeado la retina, y en tanto que la regla lineal U de la teoría cuántica siga siendo válida (es decir, evolución determinista del vector de estado de acuerdo con la ecuación de Schrödinger), tendremos una superposición lineal compleja de una señal nerviosa y una ausencia de señal nerviosa. Cuando ésta incida sobre la consciencia del sujeto sólo se percibirá una de estas opciones teniendo lugar efectivamente, y se deberá haber realizado el otro procedimiento mecánico-cuántico R (reducción del vector de estado). (Al decir esto estoy dejando de lado la idea de los muchos universos, que tiene su multitud de problemas propios).

En línea con las consideraciones apuntadas al final del capítulo anterior deberíamos preguntar si el paso de la señal perturba la cantidad de materia suficiente para que se alcance el criterio de un gravitón. Aunque es cierto que en la retina se consigue una impresionante amplificación para convertir la energía del fotón en un movimiento de masa en la señal real —quizá en un factor que llegue a 10²⁰ en masa movida— esta masa queda aún muy lejos de la masa de Planck m_p en un factor muy grande (digamos del orden de 10⁸). Sin embargo, una señal nerviosa crea un campo eléctrico variable detectable en sus proximidades (un campo toroidal, con el nervio como eje, moviéndose a lo largo del nervio). Este campo podría perturbar significativamente el entorno y el criterio de un gravitón podría alcanzarse fácilmente en dicho entorno. Por lo tanto, según el punto de vista que he estado exponiendo, el procedimiento R podría haberse efectuado ya antes de que percibamos o no el destello de luz, según sea el caso. Desde este punto de vista ¡nuestra consciencia no es necesaria para reducir el vector de estado!