Cada día, en hospitales de todo el mundo, un gas apaga la mente de las personas y, una hora después, la vuelve a encender. La anestesia funciona de maravilla, pero nadie sabe explicar con exactitud cómo hace desaparecer la conciencia. Ese misterio es una de las razones por las que vuelve una y otra vez una idea atrevida, con décadas de historia, del premio Nobel Roger Penrose: que nuestros momentos conscientes podrían nacer dentro de unos tubos diminutos de nuestras neuronas, gracias a la física cuántica. Los experimentos recientes con anestésicos le han dado nueva atención, y también nuevos argumentos.
Por qué importa: la conciencia es la gran pregunta abierta de la ciencia. Si una parte de ella dependiera de efectos cuánticos dentro de las células, cambiaría nuestra forma de entender el cerebro, la anestesia, el coma y hasta si una máquina podría llegar a ser consciente (una pregunta que ya exploramos en ¿Puede la IA tener conciencia?). Y si no depende, averiguar por qué también es un gran paso.
La idea: conciencia en tubos diminutos
Roger Penrose es un físico matemático que compartió el Nobel de Física de 2020 por demostrar que los agujeros negros son una predicción sólida de la teoría de la gravedad de Einstein. A finales de los años ochenta y en los noventa, en sus libros La nueva mente del emperador y Las sombras de la mente, defendió que la comprensión humana no se puede reducir del todo a un cálculo paso a paso. En el cerebro, sugería, tiene que ocurrir algo «no computable», y fue a buscarlo a la física cuántica.
Se unió a Stuart Hameroff, anestesiólogo de la Universidad de Arizona, y juntos propusieron una teoría llamada Reducción Objetiva Orquestada, u Orch OR. En versión corta:
- Dentro de cada neurona hay un andamiaje de microtúbulos: tubos huecos de unos 25 nanómetros de ancho (miles de veces más finos que un pelo) hechos de una proteína llamada tubulina. Dan forma a la célula y sirven de raíles para transportar cosas.
- Orch OR propone que las unidades de tubulina pueden mantener estados cuánticos, estar en varios estados a la vez (superposición), conectados entre muchos microtúbulos.
- La idea física del propio Penrose dice que esas superposiciones no pueden durar para siempre: cuando hay suficiente masa repartida entre estados distintos, la gravedad las obliga a «elegir» uno. Él lo llama reducción objetiva.
- Cada una de esas elecciones orquestadas, según la teoría, es un instante de experiencia consciente.
Es una teoría preciosa y ambiciosa. También muy polémica: la mayoría de los neurocientíficos prefieren explicaciones basadas en las señales normales, clásicas, del cerebro.
La pista de la anestesia
Aquí es donde entra la anestesia. Si los microtúbulos importan de verdad para la conciencia, los fármacos que la apagan podrían estar actuando sobre ellos, y modificar los microtúbulos debería cambiar lo bien que funcionan esos fármacos.
Una regla que parece al revés
La anestesia guarda además una curiosidad famosa que parece llevar la contraria al sentido común: los gases anestésicos más potentes son los que se necesitan en menor cantidad. Hace más de un siglo, los farmacólogos Hans Meyer y Charles Overton se dieron cuenta de que la fuerza de un gas va de la mano de lo fácil que se disuelve en aceite. Cuanto más «amante del aceite» es un gas, menos concentración hace falta para dormir a un animal: es la llamada correlación de Meyer-Overton. (Con un mismo gas, claro, más dosis sigue significando una anestesia más profunda; la sorpresa aparece al comparar gases distintos). La pista sugiere que los anestésicos actúan en huecos grasos que repelen el agua, que hoy los científicos sitúan sobre todo dentro de las proteínas. Los defensores de la idea de los microtúbulos recuerdan que la tubulina tiene huecos así: un estudio por ordenador de 2017 en Scientific Reports, firmado entre otros por Hameroff, predijo que los anestésicos alteran las vibraciones colectivas de la tubulina en proporción a su potencia clínica, y que dos moléculas parecidas que no anestesian no lo hacían. La regla también tiene excepciones (algunas moléculas muy solubles en aceite no anestesian en absoluto), así que es una pista, no una prueba.
En 2024, un equipo dirigido por el neurocientífico Michael Wiest, del Wellesley College (EE. UU.), lo puso a prueba y publicó los resultados en eNeuro. Dieron a unas ratas un fármaco llamado epotilona B, que se une a los microtúbulos y los estabiliza, y después las expusieron al gas anestésico isoflurano. Midieron cuánto tardaba cada rata en perder el «reflejo de enderezamiento» (el instinto de darse la vuelta para ponerse de pie), una señal habitual de inconsciencia en estudios con animales.
- Las ratas que recibieron el fármaco tardaron de media unos 69 segundos más en quedarse dormidas.
- Siete de las ocho ratas del grupo principal mostraron ese retraso, y el efecto estadístico fue grande.
- Los investigadores comprobaron que la simple costumbre al gas (la tolerancia) no explicaba todo el retraso.
Los autores concluyen que el isoflurano, al actuar sobre los microtúbulos, contribuye a provocar la inconsciencia. En el comunicado de Wellesley, Wiest sostuvo que, como no se conoce ningún mecanismo clásico que explique por qué la unión del anestésico a los microtúbulos reduciría en general la actividad cerebral, el resultado favorece una visión cuántica de la conciencia. En 2025 fue más allá y reunió este y otros resultados de laboratorio en una revisión en Neuroscience of Consciousness en la que defiende que una base cuántica de la conciencia en los microtúbulos tiene apoyo experimental.
Motivos para ir con cautela
¿Emocionante? Sí. ¿Resuelto? Ni de lejos. Esto es lo que mantiene escépticos a muchos científicos:
- Un primer estudio pequeño. Ocho ratas, una sola dosis y sesiones no aleatorizadas (la sesión con fármaco siempre iba después de la de control). Los propios autores reconocen estos límites. Hace falta que otros laboratorios repitan el resultado.
- Microtúbulos, sí; cuántico, sin demostrar. El propio artículo admite que el resultado también podría encajar con explicaciones clásicas. Demostrar que los anestésicos afectan a los microtúbulos no es lo mismo que demostrar que la conciencia es cuántica.
- El problema del cerebro cálido y húmedo. Los estados cuánticos son frágiles. En el año 2000, el físico Max Tegmark calculó en Physical Review E que la coherencia cuántica en el cerebro se desharía en unos 10-13 a 10-20 segundos, muchísimo más rápido que las milésimas de segundo con las que trabajan las neuronas. Los defensores de Orch OR discuten las suposiciones de ese cálculo, y el debate sigue abierto.
- La parte de la gravedad recibió un golpe. La idea de Penrose de que la gravedad provoca el colapso de las superposiciones se puso a prueba bajo una montaña, en el laboratorio italiano del Gran Sasso. El estudio, publicado en Nature Physics en 2020 y recogido por Physics World, buscó la débil radiación que predice la versión más simple del modelo, no la encontró y descartó esa versión simple. Los investigadores subrayaron que eso no excluye por completo un colapso relacionado con la gravedad.
Claves
- Orch OR dice que los momentos de conciencia nacen de procesos cuánticos en los microtúbulos que la gravedad interrumpe. Sigue siendo una teoría minoritaria y discutida.
- Un estudio de 2024 con ratas vio que estabilizar los microtúbulos retrasaba la anestesia alrededor de un minuto: una pista real de que los microtúbulos importan en cómo actúan los anestésicos.
- Si esa pista lleva a una conciencia cuántica está por ver; la decoherencia y la prueba del Gran Sasso son retos serios.
Qué pasará ahora
La buena noticia es que una idea que antes era pura filosofía ahora genera experimentos que pueden fallar. El equipo de Wellesley está probando ensayos parecidos con ratones e incluso con organismos unicelulares, según la revista de la universidad. Que otros laboratorios repitan el resultado, estudios más grandes y aleatorizados y mediciones directas de efectos cuánticos en neuronas vivas harían pasar el debate de «fascinante» a «sabido». Vaya hacia donde vaya, la pregunta de cómo un gas puede apagar una mente se va a poner muy interesante.
Fuentes
- Microtubule-Stabilizer Epothilone B Delays Anesthetic-Induced Unconsciousness in Rats – S. Khan, …, M. C. Wiest (Wellesley College), eNeuro, agosto de 2024
- Wellesley team’s new research on anesthesia unlocks important clues about the nature of consciousness – Wellesley College, 3 de septiembre de 2024
- A quantum microtubule substrate of consciousness is experimentally supported and solves the binding and epiphenomenalism problems – M. C. Wiest, Neuroscience of Consciousness, 2025
- The importance of quantum decoherence in brain processes – M. Tegmark, Physical Review E 61, 4194 (2000)
- Meyer-Overton correlation – OpenAnesthesia (International Anesthesia Research Society)
- Anesthetic Alterations of Collective Terahertz Oscillations in Tubulin Correlate with Clinical Potency – T. J. A. Craddock, …, S. R. Hameroff, J. A. Tuszynski, Scientific Reports, 2017
- Physicists place fresh limits on gravity’s role in wavefunction collapse – Physics World, septiembre de 2020 (sobre Donadi et al., Nature Physics, 2020)
- The Nobel Prize in Physics 2020 – NobelPrize.org
- Joining the quantum conversation – Wellesley Magazine, verano de 2025
