Un misterioso mecanismo electromagnético puede ser más importante que la activación de las neuronas en nuestro cerebro para explicar nuestra conciencia.
La neurona , el tipo de célula especializada que compone gran parte de nuestro cerebro, es el centro de la neurociencia actual . Los neurocientíficos explican la percepción, la memoria, la cognición e incluso la conciencia misma como productos de miles de millones de estas diminutas neuronas que disparan afanosamente sus diminutos “picos” de voltaje dentro de nuestro cerebro.
Estos picos energéticos no sólo transmiten cosas como dolor y otra información sensorial a nuestra mente consciente, sino que en teoría también son capaces de explicar cada detalle de nuestra compleja conciencia .
Al menos en principio. Los detalles de este “ código neuronal ” aún están por resolver.
Aunque los neurocientíficos llevan mucho tiempo centrados en las descargas que recorren las células cerebrales, los efectos de campo "efápticos" pueden ser en realidad el mecanismo principal de la conciencia y la cognición. Estos efectos, que resultan de los campos eléctricos producidos por las neuronas en lugar de sus descargas sinápticas, pueden desempeñar un papel fundamental en el funcionamiento de nuestra mente.
En 1943, científicos estadounidenses describieron por primera vez lo que hoy se conoce como el código neuronal o código de picos. Desarrollaron un mapa detallado de cómo se pueden completar las operaciones lógicas con la naturaleza de “todo o nada” de la activación neuronal, de manera similar a cómo funcionan las computadoras actuales. Desde entonces, los neurocientíficos de todo el mundo han emprendido un vasto esfuerzo para descifrar el código neuronal a fin de comprender los detalles de la cognición y la conciencia, sin muchos resultados.
“El abismo más obvio en nuestra comprensión está en todas las cosas que no encontramos en nuestro viaje desde tu ojo hasta tu mano”, confesó el neurocientífico Mark Humphries en The Spike de 2020 , una inmersión profunda en este viaje: “Todas las cosas de la mente de las que no he podido hablarte, porque sabemos muy poco sobre lo que hacen las púas para formarse”.
Los investigadores del cerebro han reconocido desde hace tiempo que existen otras formas de comunicación entre neuronas, además de la activación, entre las que se incluye el mecanismo poco conocido conocido como acoplamiento efáptico. Este acoplamiento resulta de la interacción de campos electromagnéticos (EM) a escala media y grande del cerebro, junto con campos a escala mucho más pequeña que acompañan a los picos sinápticos (que a su vez resultan de un tipo de actividad de campo EM altamente localizada ) que operan a escalas nanométricas.
Las neuronas de la retina, por ejemplo, funcionan sin ninguna activación neuronal. Estas células emplean un tipo de electrodifusión, la difusión de partículas cargadas sin sinapsis, los puntos de conexión entre neuronas. La electrodifusión transmite una señal al nervio óptico a velocidades muy rápidas y con un gran ancho de banda. Sin esto no podríamos ver.
El término “efáptico” en el acoplamiento efáptico simplemente significa “tocar”. Aunque no es muy conocido, los efectos del campo efáptico son el resultado de las interacciones eléctricas y magnéticas que alimentan nuestras células. Los fascinantes resultados experimentales sugieren que estas mismas fuerzas desempeñan un papel más importante en el cerebro de lo que se sospechaba y tal vez incluso en la conciencia.
Los efectos del campo efáptico me llamaron la atención por primera vez de manera significativa con un notable artículo de 2019 del laboratorio de la Universidad Case Western Reserve de Dominique Durand . Ese laboratorio demostró que la corteza del ratón se veía afectada sin conexiones sinápticas, es decir, interacciones del campo efáptico por definición. Este notable efecto fue descubierto por el equipo de Durand después de cortar un trozo de hipocampo de ratón por la mitad y luego medir el potencial de voltaje que subía y bajaba por el trozo. Casi no hubo cambios en ese voltaje medido incluso después de cortar el trozo por completo, lo que demuestra una fuerte influencia de los campos efápticos.
Descubrieron que la influencia se desvanecía después de cierta distancia, como era de esperar. Una vez que las rebanadas cortadas estaban separadas por 400 micrones o más, el efecto del campo efáptico prácticamente desaparecía.
Los revisores expertos consideraron que estos resultados eran tan extraordinarios que exigieron al laboratorio de Durand que los reprodujera no una, sino dos veces, antes de aprobar la publicación del artículo. Un investigador afirmó en el momento de la publicación del artículo que los hallazgos de Chiang y sus colegas “probablemente (y literalmente) deberían electrizar el campo”.
Otro equipo comparó la velocidad de los efectos del campo efáptico en varios tejidos y descubrió que la velocidad de propagación de los campos efápticos en la materia gris es aproximadamente 5.000 veces más rápida que la activación neuronal.
Esto significa que lo que a las vías de impulsos normales les llevaría un segundo recorrer el cerebro, podría recorrerse 5.000 veces durante ese mismo intervalo de tiempo con efectos efápticos. Si elevamos esto al cubo sobre el volumen del cerebro, obtenemos una densidad de información de hasta 125 mil millones de veces mayor de los campos efápticos que de los impulsos sinápticos.
Una salvedad clave de esta afirmación es que se trata únicamente de una densidad de información potencial y que no es necesariamente cierto que este potencial pueda alcanzarse en la realidad. Será necesario realizar más investigaciones para ver qué parte de este vasto potencial efáptico es aprovechado por nuestro cerebro.
Hay abundantes pruebas que demuestran que la activación sináptica es esencial para el movimiento, la audición, el tacto y muchas otras cosas, pero dada la densidad de información mucho mayor en los campos efápticos y la omnipresencia de los efectos de los campos efápticos, sería sumamente extraño que la evolución no hubiera captado este efecto para funciones cerebrales importantes. De hecho, parece que lo ha hecho, de diversas maneras.
Walter Freeman, un legendario neurocientífico de la Universidad de California en Berkeley, ya fallecido, afirmó en un artículo de 2006 que las velocidades de activación sináptica tradicionales no podían explicar la velocidad de las funciones cognitivas que había observado a lo largo de los años en conejos y gatos.
En cambio, la reciente serie de hallazgos sobre efectos efápticos sugiere un mecanismo sólido para explicar estas velocidades. Nuestro reciente artículo teórico, basado en estos hallazgos, sugirió que los efectos de campo efáptico pueden, de hecho, ser el mecanismo principal de la conciencia y la cognición , en lugar de la activación neuronal.
Otro artículo reciente, que incluye como autores a Costas Anastassiou, de la Universidad de California en Los Ángeles, y al ex neurocientífico de Caltech Christof Koch , respalda firmemente la importancia de los efectos efápticos . Los autores concluyen que, de hecho, el acoplamiento efáptico puede explicar la “rápida coordinación” necesaria para la conciencia “incluso en ausencia de sinapsis muy rápidas”.
Este artículo podría llevar el campo de la ciencia del campo efáptico desde los márgenes de la neurociencia a la vanguardia. Sus hallazgos sobre la velocidad y la omnipresencia de los efectos del campo efáptico pueden presagiar una comprensión fundamentalmente nueva de cómo funcionan la cognición y la conciencia.
AUTOR: Tamlyn Hunt es un académico de la Universidad de California en Santa Bárbara, donde se especializa en filosofía y neurociencia. Es autor de numerosos artículos sobre neurociencia y filosofía que analizan la naturaleza de la conciencia y el papel de los efectos electromagnéticos en la conciencia .
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