Biofotónica: Neuronas emiten luz ¿para comunicarse? ¿para sincronizarse? ¿Para pensar?

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En los últimos años, un creciente cuerpo de pruebas demuestran que los fotones desempeñan un papel importante en el funcionamiento básico de las células. La mayor parte de estas pruebas proceden del recuento del número de fotones que produce la célula. Resulta que, para sorpresa de muchos, muchos células, quizá la mayoría, emiten luz mientras realizan su funcionamiento.

De hecho, parece como si muchas células usaran luz para comunicarse. Ciertamente hay pruebas de esto en bacterias, plantas e incluso células renales. Distintos grupos incluso han demostrado que los cerebros de las ratas, literalmente brillan gracias a los fotones producidos por el funcionamiento de las neuronas.

Y esto genera una interesante cuestión: ¿qué papel desempeña la luz en el funcionamiento de las neuronas? El hecho de que las neuronas emitan luz no significa que puedan recibirla o procesarla.

Pero está empezando a surgir una interesante prueba de que la luz puede desempeñar perfectamente un papel importante en la función neuronal. Por ejemplo, a principios de año, un grupo demostró que las neuronas espinales en ratas, realmente pueden conducir la luz.

Hoy, Majid Rahnama de la Universidad Shahid Bahonar de Kerman en Irán y un grupo de colegas, sugieren cómo podría funciona esto. Y van incluso más allá, haciendo una predicción inicial sobre el papel que los fotones podrían desempeñar en la forma en que funciona el cerebro. Para empezar, Rahnama y compañía, señalan que las neuronas contienen muchas moléculas sensibles a los fotones.

Pero los fotones también sería absorbidos por otros materiales de la célula, líquidos, membrana, etc, y esto debería hacer que la célula fuese opaca. Por lo que Rhanama y sus colegas teorizan que los microtúbulos pueden actuar como guías de onda, canalizando la luz desde una parte de la célula a otra.

Los microtúbulos son el andamiaje interior de las células, proporcionando apoyo estructural, pero también creando autopistas a lo largo de las cuales las máquinas moleculares transportan mercancías a través de la célula. Son unas cosas extraordinarias. ¿Podría ser que también funcionasen como fibras ópticas?

Tal vez. Pasan luego a sugerir que la luz canalizada a través de los microtúbulos puede ayudar a coordinar actividades en distintas partes del cerebro. Es cierto que la actividad eléctrica en el cerebro está sincronizada a lo largo de distancias que no pueden explicarse fácilmente. Las señales eléctricas viajan demasiado lentamente para hacer este trabajo, por lo que debe haber algo más.

Y, por supuesto, Rhanama y compañía no son los primeros en sugerir que los microtúblos desempeñan un papel clave en el funcionamiento del cerebro. Hace 15 años, Roger Penrose sugirió que la consciencia es, básicamente, un fenómeno de la mecánica cuántica y que los microtúbulos eran el medio en el que tenía lugar.

Es un gran salto asumir que los fotones realizan este trabajo. Pero la ciencia se construye con grandes saltos imaginativos como éste. Lo que Rhanama y sus colegas necesitan es que alguien compruebe esta idea por ellos, lo cual no será algo sencillo. Especular no hace daño, pero las pruebas son las reinas.

Lo que está claro es que la biofotónica es uno de los campos de movimiento más rápido y más emocionantes de la ciencia actual. Y en este tipo de entorno de rápidos cambios, pensar de este modo puede disparar una revolución.

Información de Technologyreview.com. Resumen de Sophimanía de una traducción de Ciencia Kanija

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