¿La cognición sería una función de onda?

Las ondas cerebrales desempeñan un papel crucial para la formación de la memoria, de la misma forma que las ondas cuánticas estructuran las neuronas que posibilitan la cognición. Una nueva investigación sugiere que memoria y consciencia podrían formar parte de esa dinámica, aunque a escalas muy diferentes.

Una nueva investigación ha descubierto que las ondas cerebrales desempeñan un papel importante durante la memoria espacial, añadiendo así una nueva categoría a este fenómeno propio de la naturaleza cerebral.

Revuelo en la comunidad científica por las dudas sobre la consciencia

Las ondas cerebrales a las que se refiere esta investigación son oscilaciones rápidas y de alta frecuencia de la actividad eléctrica del hipocampo, una estructura cerebral importante para el aprendizaje y la memoria.

Las ondas cerebrales son patrones repetitivos de actividad eléctrica que generan las diferentes estructuras del encéfalo. Estas ondas se pueden medir mediante técnicas como el electroencefalograma (EEG) o el electrocorticograma (ECoG), y se clasifican según su frecuencia en ondas delta, theta, alfa, beta y gamma.

Las ondas cerebrales están relacionadas con diferentes estados mentales, como la concentración, la relajación, el sueño y la memoria. Ahora se confirma que facilitan la comunicación entre distintas regiones cerebrales.

Bases neuronales de la memoria

Un grupo de investigación dirigido por el profesor Lukas Kunz, del Hospital Universitario de Bonn (UKB) lo ha comprobado en un nuevo estudio.

Junto con científicos de Nueva York y Friburgo, este equipo descubrió que diferentes tipos de células nerviosas se activan simultáneamente durante la memoria espacial coordinadas por ondas cerebrales. Los resultados se han publicado en la revista "Nature Neuroscience".

Los investigadores registraron la actividad de células nerviosas individuales en pacientes con epilepsia que realizaban una tarea de memoria y descubrieron que diferentes tipos de células nerviosas se activaban durante esta tarea de memoria.

Algunas neuronas respondían a ciertos objetos, mientras que otras células nerviosas se activaban en respuesta a ciertas ubicaciones. Los científicos observaron que las interacciones entre los diferentes tipos de células nerviosas se hacían más fuertes con el tiempo cuando los participantes recordaban el objeto correcto en el lugar correcto.

Las ondas, claves para la memoria

Además de las neuronas de lugar y de objeto, los investigadores observaron ondas cerebrales del hipocampo que se producían durante la tarea de memoria, desempeñando presumiblemente un papel crucial en la formación y recuperación de memorias asociativas. Esta es la clave de la nueva investigación, por dos motivos.

En primer lugar, porque "las ondas se consideran ventanas de oportunidad para la comunicación entre el hipocampo y otras regiones cerebrales", según explica el profesor Kunz. "Nuestros resultados sugieren que las ondas facilitan la coordinación de las células nerviosas que codifican diferentes aspectos de la memoria espacial, como los objetos y las ubicaciones".

Esto es completamente nuevo y podría tener implicaciones para el tratamiento de los trastornos de la memoria, aunque todavía se necesita comprender mejor los mecanismos exactos de las ondas y cómo se relacionan con la memoria en diferentes condiciones y poblaciones, para pensar en aplicaciones prácticas de este hallazgo.

Ondas cerebrales y cuánticas

En segundo lugar, este hallazgo es clave porque tiene otra derivada más especulativa en la que no entran los autores de este estudio:  sugiere un posible paralelismo entre las ondas cerebrales y las ondas cuánticas para posibilitar funciones cognitivas.

Las ondas cerebrales y las ondas de las partículas elementales son fenómenos físicos que tienen algunas similitudes, pero también muchas diferencias, sobre todo porque se desenvuelven en universos muy distantes entre sí: el macrofísico y el microfísico.

Mientras las ondas cerebrales regulan a nivel celular algunas funciones neuronales como la memoria, las ondas cuánticas regulan la actividad de protones, neutrones y electrones que forman los átomos y las moléculas que originan las neuronas.

Un evidente paralelismo entre las ondas cerebrales y las ondas de las partículas elementales es que ambas son manifestaciones de la naturaleza ondulatoria de la materia y la energía, y que ambas siguen principios matemáticos y físicos, independientemente del nivel en el que operan.

Debido a esta diferencia de niveles, también es verdad que existen diferencias irreconciliables entre ambas ondas, como el nivel de escala, el tipo de onda, el método de medición y la interpretación de los resultados.

¿La cognición sería una función de onda?

Además, no hay evidencia científica de que las ondas de las partículas elementales influyan directamente en las ondas cerebrales, o viceversa, aunque hay algunas hipótesis especulativas al respecto.

Muchos neurobiólogos estiman que alrededor de 2030 conoceremos las bases moleculares y funcionales de la consciencia y las funciones cerebrales superiores. Mientras tanto la neurobiologia está en ebullición. Hipótesis rompedoras florecen por todas partes.

Una de ellas, sin ir más lejos, se refiere a todo lo que rodea a las teorías de Roger Penrose sobre el origen cuántico de la consciencia: se basaría en la dinámica y el colapso de la función de onda de las partículas elementales ocultas en las neuronas.

Si las ondas cerebrales son fundamentales para que recordemos, por ejemplo, dónde hemos dejado las llaves del coche, parece lógico suponer que las ondas paralelas que se desarrollan en los circuitos cuánticos de las neuronas que fabrican los recuerdos, puedan desempeñar también un papel significativo para alumbrar la consciencia que nos permite reconocer las llaves del coche y saber para qué las necesitamos.

Sinfonía de ondas

Quizás la nueva investigación despierte el interés para profundizar en esta suposición. A fin de cuentas, el universo está permanentemente atravesado por ondas de todo tipo, ya que se encuentran en muchos procesos físicos, químicos y biológicos.

Y no son solo ondas mecánicas, como las que están presentes en las neuronas o las partículas elementales, sino también ondas magnéticas o gravitacionales, que expanden hasta los confines del universo su radio de acción.

Schrödinger lo constató en 1954 cuando escribió: “la naturaleza es una sinfonía de ondas oscilantes, de fenómenos cíclicos que se repiten en el espacio y en el tiempo.” Memoria y consciencia podrían formar parte de esa dinámica, aunque a escalas muy diferentes. Una pista más a seguir.

Referencia

Ripple-locked coactivity of stimulus-specific neurons and human associative memory. Lukas Kunz et al. Nature Neuroscience (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41593-023-01550-x