Mecanica cuántica y cerebro

REVISIONES EN NEUROCIENCIA. EDITOR: J.V. SÁNCHEZ-ANDRÉSTEORÍAS SOBRE LA CONCIENCIA

Mecánica cuántica y cerebro: una revisión crítica
J. Pastor-Gómez
QUANTUM MECHANICS AND BRAIN: A CRITICAL REVIEW
Summary. Objective. Theories about consciousness are in an initial state of development. In the recent past, diverse theories have
been proposed to explain the phenomenon of the consciousness using theQuantum Mechanics (QM) as a fundamental tool. Here,
we criticize some of these theories in the light of the current knowledge in neuroscience. Development. The QM theories of
consciousness by John Eccles, Dana Zohar and Roger Penrose are discussed. For a better understanding of these theories, some
physical principles of the quantum formalism are firstly introduced. We then expose these theoriesin the authors’ original formalism
and discuss them from a neuroscientist point of view. Discussion. As currently exposed, the three QM theories of consciousness suffer
from important neuroscientist concerns. It is not necessary the use QM to explain different aspects of brain function such as
consciousness, which would be better understood using tools from the neurosciences. [REV NEUROL 2002; 35:87-94]
Key words. Axolema. Brain function. Consciousness. Microtubules. Principle of uncertainty. Superposition. Synapses.

INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN A LA MECÁNICA CUÁNTICA

Los mecanismos cerebrales implicados en la génesis de los procesos cognitivos superiores son todavía poco conocidos por la
Neurociencia, en especial aquellos aspectos relacionados con la
conciencia. Por ello, como todo campode la ciencia insuficientemente establecido, puede abordarse por medio de hipótesis altamente especulativas. Existen numerosas opiniones y teorías
con respecto a este problema [1-4].
Sin embargo, un grupo de teorías han experimentado un auge
relativamente importante en los últimos años: aquellas que utilizan la mecánica cuántica (MC) para explicar la aparición de la
conciencia. Estas teorías nocomparten un fondo filosófico común, ya que su aproximación puede ir desde el dualismo religioso
de Eccles, hasta el fisicalismo de Penrose. Llama la atención que
varios de los autores que defienden estas teorías sean personas
ajenas al campo de la Neurociencia (Penrose, Zohar).
En este artículo se pretende pasar revista a algunas de las
teorías aparecidas acerca del tema, sin ánimo de serexhaustivo.
Se pretende, especialmente, abordar dichas teorías desde la perspectiva neurocientífica, con el objeto de intentar esclarecer qué
grado de coherencia mantienen con el conjunto de conocimiento
establecido a este respecto por la Neurociencia. Se van a considerar las teorías de los tres autores siguientes: John Eccles, Roger
Penrose y Dana Zohar, aunque no son las únicas posibles [5].
Para ello,intentaré dar una visión simplificada de aquellas
partes de la MC que son pertinentes para el desarrollo de las
teorías implicadas. Tampoco se pretende hacer una introducción
detallada de la teoría física, para lo que existen excelentes obras
asequibles a personas sin formación matemática [6-8], sino, únicamente, explicar aquellos términos de la MC necesarios para
comprender las teoríasanalizadas.

La MC es la parte de la física que estudia el mundo de los átomos
y las partículas subatómicas. Existe una constante fundamental
en física, la constante de Planck, que se representa por el símbolo
h y cuyo valor es de 6,6260755 × 10-34 J·s. Esta cantidad mide la
magnitud física denominada acción (energía × tiempo). Como
puede comprobarse, el valor de la constante de Planck es realmente pequeñocuando se emplea en el estudio de sistemas macroscópicos. Como aproximación válida, puede considerarse que
se utilizará la MC cuando la acción implicada en el sistema problema sea del orden de magnitud de la constante de Planck. Se
emplea más frecuentemente una modificación de h, que es h), que
se define como h/2π (1,05457266 × 10-34 J·s).
El desarrollo de la MC tuvo lugar en el primer cuarto del...