Stuart Hameroff ha enfrentado tres décadas de críticas por su teoría de la conciencia cuántica, pero nuevos estudios muestran que la idea puede no ser tan marginal como se creía.
Durante casi toda su vida, el Dr. Stuart Hameroff se ha sentido fascinado por la inquietante cuestión de la conciencia. Pero en lugar de estudiar neurología u otro campo comúnmente asociado con el funcionamiento interno del cerebro, fue su familiaridad con los anestésicos, una familia de fármacos que, como es sabido, inducen lo opuesto a la conciencia, lo que alimentó su curiosidad.
“Pensé en neurología, psicología y neurocirugía, pero ninguna de ellas… parecía abordar el problema de la conciencia ”, dice Hameroff, profesor de anestesiología de la Universidad de Arizona, ahora jubilado. Hameroff recuerda un momento particularmente revelador cuando llegó por primera vez a la universidad y conoció al director del departamento de anestesia. “Él me dijo: ‘Oye, si quieres entender la conciencia, descubre cómo funciona la anestesia porque no tenemos ni idea’”.
El trabajo de Hameroff en el campo de la anestesia demostró que la inconsciencia se producía debido a algún efecto sobre los microtúbulos y se preguntó si quizás estas estructuras desempeñaban algún papel en la formación de la conciencia. Por eso, en lugar de utilizar la neurona, o las células nerviosas del cerebro, como la “unidad base” de la conciencia, las ideas de Hameroff profundizaron más y observaron los miles de millones de tubulinas individuales dentro de los propios microtúbulos . Rápidamente se obsesionó.
Los microtúbulos, que se encuentran en el citoesqueleto de una célula (la estructura que ayuda a la célula a mantener su forma y a realizar la mitosis), están formados por proteínas tubulina y se encuentran en células de todo el cuerpo. Hameroff describe la forma general de los microtúbulos como una «mazorca de maíz hueca», donde los granos representan las proteínas alfa y beta-tubulina. Hameroff descubrió estas estructuras por primera vez en la facultad de medicina en la década de 1970, cuando aprendió cómo los microtúbulos duplican los cromosomas durante la división celular. Si los husos de los microtúbulos no logran realizar esta danza a la perfección (un proceso conocido como segregación incorrecta), se obtienen células cancerosas u otras formas de mal desarrollo.
Aunque Hameroff sabía que los anestésicos afectaban a estas estructuras, no podía explicar cómo los microtúbulos podían producir conciencia. “¿Cómo explicaría todo ese procesamiento de información la conciencia? ¿Cómo podría explicar la envidia, la codicia, el dolor, el amor, la alegría, la emoción, el color verde?”, dice Hameroff. “No tenía ni idea”.
Esto fue así hasta que tuvo un encuentro casual con un influyente libro del Premio Nobel Sir Roger Penrose, Ph.D.
En las páginas de La nueva mente del emperador , de 1989 , Penrose argumentó que la conciencia es en realidad de naturaleza cuántica, no computacional, como muchas teorías de la mente habían propuesto hasta entonces. Sin embargo, el famoso físico no tenía ningún mecanismo biológico para el posible colapso de la función de onda cuántica (cuando una superposición cuántica de múltiples estados colapsa hasta un estado clásico definitivo) que induce experiencias conscientes.
“Claro, Roger. Son los malditos microtúbulos”, recuerda haber dicho Hameroff. Poco después, Hameroff se asoció con Penrose y juntos se propusieron crear una de las ideas más fascinantes (y controvertidas) en el campo del estudio de la conciencia. Esta idea se conoció como teoría de la reducción objetiva orquestada u Orch OR, y afirma que los microtúbulos de las neuronas hacen que la función de onda cuántica colapse, un proceso conocido como reducción objetiva, que da lugar a la conciencia.
Hameroff admite sin reparos que, desde su creación a mediados de los años 90, se ha convertido en un pasatiempo popular en el campo criticar su idea . Pero en los últimos años, un creciente número de investigaciones ha informado de algunas pruebas de que los procesos cuánticos son posibles en el cerebro. Y aunque esto en sí mismo no es una confirmación de la teoría Orch OR que idearon Hameroff y Penrose, está llevando a algunos científicos a reconsiderar la posibilidad de que la conciencia pudiera ser de naturaleza cuántica. Esto no solo sería un gran avance en la comprensión de la conciencia humana, sino que significaría que la inteligencia artificial puramente algorítmica (o basada en ordenadores) nunca podría ser verdaderamente consciente.
En 1989, Roger Penrose ya era una superestrella en el mundo de las matemáticas y la física. Para entonces, ya habían pasado años desde su trabajo pionero de descripción de las formaciones de los agujeros negros (que finalmente le valieron el Premio Nobel de Física en 2020), así como su descubrimiento de los mosaicos matemáticos, conocidos como mosaicos de Penrose, que son cruciales para el estudio de los cuasicristales, estructuras que están ordenadas pero no son periódicas. Con la publicación de La nueva mente del emperador , Penrose se sumergió de lleno en el ámbito teórico de la conciencia humana.
En el libro, Penrose se basó en el teorema de incompletitud de Kurt Gödel, que (en términos muy simplificados) sostenía que, dado que la mente humana puede superar los sistemas existentes para hacer nuevos descubrimientos, la conciencia debe ser no algorítmica. En cambio, Penrose sostiene que la conciencia humana es fundamentalmente de naturaleza cuántica y, en La nueva mente del emperador, expone su argumento a lo largo de cientos de páginas, detallando cómo el colapso de la función de onda crea un momento de conciencia. Sin embargo, de manera similar al dilema de Hameroff, Penrose admite en las páginas finales que aún se desconocían piezas profundas de este rompecabezas de la conciencia cuántica:
También tengo la esperanza de que la ciencia y las matemáticas permitan lograr avances profundos en la comprensión de la mente. Parece que aquí se plantea un dilema, pero he intentado demostrar que existe una salida real.
Cuando Hammeroff leyó el libro por primera vez en 1991, creyó que sabía lo que Penrose estaba pasando por alto.
Hameroff escribió una carta que incluía parte de su investigación y se ofreció a visitar a Penrose en Oxford durante una de sus conferencias en Inglaterra. Penrose aceptó y pronto los dos comenzaron a investigar el problema no algorítmico de la conciencia humana. Mientras el dúo desarrollaba su teoría de la conciencia cuántica, Hameroff también reunió a mentes de distintas disciplinas (filosofía, neurociencia, ciencia cognitiva, matemáticas y física) para explorar ideas en torno a la conciencia en forma de una Conferencia bianual sobre la Ciencia de la Conciencia.
Desde su inicio, la conferencia fue pionera. En 1994, el filósofo David Chalmers describió cómo la neurociencia era muy adecuada para averiguar cómo el cerebro controlaba los procesos físicos, pero el “ problema difícil ” era averiguar por qué los humanos (y todos los demás seres vivos) tenían experiencias subjetivas.
Aproximadamente dos años después de que Chalmers diera esta famosa charla en el auditorio de un hospital en Tucson, Penrose y Hameroff revelaron su propia posible respuesta a este famoso y difícil problema.
No fue bien recibido.
Penrose y Hameroff revelaron su teoría de reducción objetiva orquestada en la edición de abril de 1996 de Mathematics and Computers in Simulation .Se detalla cómo los microtúbulos orquestan la conciencia a partir de la “reducción objetiva”, lo que describe (con física complicada) los pensamientos de Penrose sobre la interacción de la gravedad cuántica y cómo el colapso de la función de onda produce conciencia.
La idea ha enfrentado casi 30 años de críticas desde entonces.
El famoso físico teórico Stephen Hawking escribió una vez que Penrose cayó en una especie de falacia holmsiana, al afirmar que “su argumento parecía ser que la conciencia es un misterio y la gravedad cuántica es otro misterio, por lo que deben estar relacionadas”. Otra crítica importante es que el ambiente cálido y ruidoso del cerebro no es adecuado para la existencia de ningún tipo de interacción cuántica. Si lees cualquier literatura científica sobre computadoras cuánticas, las condiciones de laboratorio siempre son extremadamente prístinas y se acercan al cero absoluto (-273,15 grados Celsius).
“¿Sabes cuánto tiempo llevo escuchando que el cerebro es cálido y ruidoso?”, dice Hameroff, desestimando las críticas que sostienen que el cerebro es demasiado cálido y húmedo para que los procesos cuánticos puedan prosperar. “Creo que nuestra teoría es sólida desde el punto de vista de la física, la biología y la anestesia”.
En una entrevista de 2022 con New Scientist , Penrose admitió que la teoría original de Orch OR era “tosca en algunos aspectos”, pero mantiene, después de todas estas décadas, que la conciencia está más allá de la computación y quizás incluso más allá de nuestra comprensión actual de la mecánica cuántica. “La gente solía decir que era una locura total”, dijo Penrose a New Scientist , “pero creo que ahora la gente se lo toma en serio”.
Gran parte de esa lenta aceptación se debe a una oleada constante de investigaciones que demuestran que los sistemas biológicos contienen evidencia de interacciones cuánticas. Desde la publicación de Orch OR, los científicos han encontrado evidencia de que la mecánica cuántica funciona durante la fotosíntesis, por ejemplo, y justo este año, un estudio de investigadores de la Universidad Howard detalló los efectos cuánticos que involucran a los microtúbulos. Esta investigación no prueba Orch OR directamente; eso sería como descubrir agua en un exoplaneta y declarar que alberga vida inteligente, no es algo imposible, pero está muy lejos de ser una certeza. Los hallazgos al menos han hecho que algunos críticos reconsideren el papel que desempeña la mecánica cuántica, si no en la conciencia, al menos en el funcionamiento interno del cerebro en general.
Sin embargo, el auge de la biología cuántica en las últimas décadas también coincidió con la explosión de la IA y los grandes modelos de lenguaje (LLM), lo que ha dado nueva urgencia a la cuestión de la conciencia, tanto humana como artificial. Hameroff cree que la afluencia de dinero para la investigación de la conciencia que involucra a la IA solo ha inclinado aún más el campo hacia el bando de la «conciencia es un cálculo».
“En mi opinión, la gente ha tirado la toalla ante el ‘problema difícil’ y se ha vendido a la IA”, afirma Hameroff. “Estos LLM… aún no han llegado a su límite, pero eso no significa que vayan a ser conscientes”.
A medida que pasaron los años (y, finalmente, las décadas), Hameroff defendió implacablemente Orch OR en artículos científicos, en conferencias sobre conciencia y, quizás de manera más enérgica, en su cuenta X (anteriormente Twitter), donde participa regularmente en debates relacionados con los microtúbulos. Pero cuando se le pregunta si le gustan los argumentos, responde con bastante franqueza.
“Aparentemente lo hago porque sigo haciéndolo”, dice Hameroff. “Siempre he sido un inconformista, pero no lo hago a propósito, simplemente sigo mi intuición”.
Y ese sentido científico ha llevado a Hameroff a explorar implicaciones potencialmente profundas cuando se considera que la conciencia no depende necesariamente del cerebro o incluso de las neuronas. A principios de este año, Hameroff, junto con colegas de la Universidad de Arizona y el Instituto Nacional de Ciencia de los Materiales de Japón, fue coautor de un artículo no revisado por pares en el que se planteaba la cuestión de si la conciencia podría ser anterior a la vida misma.
“Nunca me pareció lógico que la vida comenzara y evolucionara durante millones de años sin genes. ¿Por qué los organismos desarrollarían maquinaria cognitiva? ¿Cuál es su motivación?”, dice Hameroff, admitiendo que la teoría va más allá de los confines típicos de la ciencia. “Es algo espiritual; a mis amigos espirituales les gusta mucho esto”.
Hameroff admite que algunas de sus ideas son “extrañas”, e incluso se detiene a la hora de describir algunas ideas relacionadas con los ovnis, diciendo “ya estoy en suficientes situaciones”. Si bien la mayoría de sus ideas pueden haberse instalado en los márgenes de la ciencia convencional, es un lugar en el que parece sentirse cómodo, al menos por ahora. “No creo que todo el mundo esté de acuerdo… pero creo que [Orch OR] será considerada seriamente”, dice Hameroff.
Hameroff se retiró de su carrera de décadas como anestesiólogo en la Universidad de Arizona y ahora tiene aún más tiempo para dedicarse a su fascinación de toda la vida.
“Tuve una gran carrera y ahora tengo otra gran carrera”, afirma. “Además, no tengo que levantarme tan temprano”.
https://www.popularmechanics.com/science/a63186374/consciousness-microtubules/