El desconcertante papel de los biofotones en el cerebro

NeuronasDistintos trabajos sugieren que las neuronas emiten e incluso conducen fotones. ¿Podría ser que los biofotones ayuden a sincronizar el cerebro?

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 apagado de la luz, y 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 la luz, tales como anillos de porfirina, flavínico, anillos anillos piridínicos, cromóforos lípidos y aminoácidos aromáticos. En particular, las mitocondrias, las máquinas intracelulares que producen energía, contienen varios destacados cromóforos.

La presencia de moléculas sensibles a la luz hace difícil imaginar cómo podría ser que no se vieran influidas por los biofotones.

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.


Artículo de Referencia: arxiv.org/abs/1012.3371 : Emission of Biophotons and Neural Activity of the Brain
Fecha Original: 17 de diciembre de 2010
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Comments (36)

  1. Iacchos

    Increíble. Lo que faltaba por ver: Ciencia Kanija publicando pseudociencia. ¿Qué será lo próximo: la memoria del agua, las pulseras magnéticas?

  2. Kanijo, no es por dudar de ti, pero me suena raro la verdad. Para empezar, no tenía ni idea de que las células emitiesen fotones (es decir luz) al realizar sus procesos. Es cierto que la electricidad puede llegar a emitir luz, pero no siempre lo hace.

    La verdad es que me parece algo extraño, sobre todo teniendo en cuenta que, al menos la neuronas, están recubiertas casi totalmente por los pies de los astrocitos y los oligodendrocitos en el SNC y por las células de Schwan en el SNP. Además de las capas de las meninges, la gran cantidad de capilares, venas y arterias, el líquido cefalorraquídeo. Dudo que los fotones puedan moverse libremente y llegar hasta las neuronas adecuadas para realizar la comunicación.

    De todos modos, es una hipótesis que puede estudiarse y, en caso de ser falsa no perdemos nada, en caso de ser verdadera ganamos algo.

    • Los biofotones, o bioluminiscencia ultra-débil, como se conoce dentro del ámbito académico, es algo conocido desde hace tiempo. Creo que el artículo al que se hace referencia sobre la emisión de biofotones en el cerebro de una rata es éste del año 1999.

      Personalmente, creo que no pasa de ser otra hipótesis como la de Penrose, que se quedará en nada, pero dado nuestro desconocimiento actual del funcionamiento del cerebro, no se debería descartar ninguna posibilidad.

      Dice nuestro amigo Iacchos que el artículo es pseudociencia, no obstante, no hay que confundir la especulación científica con la pseudociencia. El que el término biofotón haya sido apropiado pro algunos magufos, o que Deepak Chopra sea un vendemotos, no implica que toda la biofotónica sea un camelo, ni que la cuántica no tenga implicación en la actividad cerebral; aprendamos a separar el grano de la paja. Como se dice al final de este artículo: Especular no hace daño, pero las pruebas son las reinas.

      Sabía que este artículo iba a generar susceptibilidades, yo mismo he pasado un rato dándole vueltas y buscando referencias a ver qué había de cierto en la biofotónica, pero considero que es un buen artículo para dar a conocer este oscura rama.

      • Creo que es complicado que la luz pueda servir en el cerebro para transmitir información por las razones que ya he dado.

        Aunque no es descabellado pensar que las reacciones metabólicas emitan luz.

        Como dice Sergio más abajo, la hipótesis es falseable, por lo que no es absurdo estudiarla.

        Aun con todo, para serte sincero, no me convence mucho, de todos modos gracias por el enlace y la explicación. Pero lo mejor de todo ha sido tu exposición y posterior aclaración de este post:

        Un magufo habría tachado a los que nos hemos mostrado escépticos de ignorantes y mentes cerradas sin dar nada más (de hecho, hoy mismo me ha pasado en un blog al que he llegado por casualidad). En cambio tu postura ha sido la mejor que se puede tener: “las pruebas son las reinas”.

        • jurl

          ¿Y por qué no iba a usar la luz, acaso no usa pulsos eléctricos? ¿Lo dices por prejuicio antifotónico en favor de proeléctrico? ¿Sabemos siquiera si los campos lumínico y eléctrico están acoplados en las sinapsis? Precisamente, es muy difícil medir la luz dentro de un cuerpo vivo.

          Una de las hipótesis (de momento hipótesis sin base ninguna) que manejan quienes investigan las interacciones que pueda producir la telefonía celular en el parénquima cerebral (interacciones demostradas, magnitud de las mismas no), es que las células incluso puedan tener algún tipo de actividad en el rango de microondas (que serían así interferidas por las emisiones de nuestros celulares). No es nada descabellado, la comunicación por luz tiene que verse interferida por la solar en los tejidos próximos a la piel, por tanto las microondas en un entorno completamente ausente de ellas es una elección bastante buena (sí, han considerado la longitud de onda, claro).

          Cada vez que la ciencia avanza es derribando prejuicios. Ya sabemos: Bohr, “su teoría es disparatada… pero no lo bastante para ser verdadera”. Como contrapunto, “tengan sus mentes abiertas, pero no tanto que se pueda caer el cerebro”.

          El método tiene, siempre, la última palabra, por encima de nuestras filias y fobias.

        • Como comentaba antes, a mi tampoco me convence en absoluto, lo cual no quiere decir que la propuesta no sea sugerente. El hecho de que publique un artículo sobre un tema en este blog, no implica que esté de acuerdo con las conclusiones obtenidas, sino que lo considero interesante y merecedor de darlo a conocer por varios factores. Tampoco estaba de acuerdo con la conclusión de Penrose sobre su universo cíclico, o sobre las bacterias en el arsénico, temas que se han tratado recientemente, no obstante he publicado entradas sobre esos temas porque merecen conocerse. No sólo se trata de dar noticias, sino que son un buen ejemplo de cómo funciona el método científico.

          La imaginación y la creatividad tienen un papel tan importante en la ciencia como en cualquier otro ámbito de la vida, más si cabe. Hay que estar abierto a nuevas posibilidades, a romper con los estándares y a proponer alternativas. La diferencia con la pseudociencia es que también hay que estar abierto a las pruebas, y a ser capaces de descartar tu hipótesis si la realidad la contradice. Ahí es donde la pseudociencia demuestra ser la verdadera cerrada de mente, incapaces de admitir su error ante las evidencias.

          Un saludo

      • Manuel, no sé si lo sabes, el padre del “biofotón” que en su época fue candidato al Premio Nobel de Biología, pero nunca lo obtuvo, es Alexander Gavrilovich Gurwitsch (1874–1954) [wiki], biólogo ucraniano que “descubrió el biofotón” en un famoso experimento de 1923 utilizando raíces de cebollas. Su trabajo, que dio inicio a la biofotónica, no pudo ser repetido por otros investigadores, pero resurge con fuerza como ave fénix cada pocas décadas para volver de nuevo al oscuro reducto de los entresijos de la biología ortodoxa.

        Obviamente, toda célula refleja fotones cuando incide luz sobre ella, por lo que diferenciar entre fotones emitidos y reflejados es muy difícil. Máxime cuando estamos hablando de pocos fotones que muestran propiedades cuánticas. Además, hay que recordar que para observar los biofotones hay que iluminar la célula…

    • En toda transición electrónica se absorben o se emiten fotones, así que no es algo tan inconcebible. Cada vez que cualquier célula hace cualquier cosa, emite números inconcebibles de fotones, aunque no todos sean de luz visible. Y tras cuatromil millones de años de evolución, ha habido tiempo como para que esta lo aproveche de algún modo.

  3. OzzyBulla

    Justo el sábado hablaba con un amigo que se dedica a la teoría de la comunicación. El me decía, mas o menos, que para que un lenguaje, una forma de transmisión de información (en este caso sería la sinapsis nuronal) pudiese tener sentido, era necesario siempre un meta lenguaje que no transmita información sino que sea el código del lenguaje principal; la clave que ordena; organiza, da coherencia a aquel. ¿Podría ser ésta la función de la emisión y recepción de luz?

  4. Hector04

    entonces esa caverna craneal no esta tan oscura de ignorancia como creia sino que brilla precisamente mientras pienso en ello…

    pd.:las guias de ondas funcionan a cierta frecuencia sera fácil de demostrar entonces esa correspondencia.

  5. Sergio

    Bueno, esto podria demostrarse/falsearse, asi que no veo que sea una pseudociencia, la verdad.

    Yo probaria a poner diodos emisores de luz dentor de un cerebro en fucnionamiento (de rata, a ser posible, no yo me presento voluntario) y ver si al emitir parpadeos de ciertas frecuencias, el ratón se vuelve “torpe”.

    Lo ideal sería probar con varias frecuencias de emision, ya que esos tubitos parece que solo van a reaccionar con una franja estrecha.

    Por cierto: Recordais aquel manga de la tele japonesa que provocaba ataques epilepticos facilmente? La retina son neuronas, y quizas ese parpadeo interfiere con esta “biofotonica” que se comenta aquí… veis, al final terminamos experimentando con humanos sin quererlo!

  6. Kanijo es un placer leer tus post salvo cuando hablas de biología, hay muchísimos estudios sobre el efecto de la luz sobre las neuronas, para mas info buscar biorritmos y efecto de la luz en la depresión en pub med.
    el efecto de la luz es muy pobre sino nulo (con luz abundante), por lo que con poca luz es esperable que sea despreciable.
    La comunicación eléctrica es contundente como un mazazo, y claro electrones moviéndose producen algún que otro fotón, muy pocos, pero… que importancia pueden tener un par de fotones en un ámbito donde hay electrones yendo de un lado para el otro? Donde hay cambios de potencial abruptos de 50 a -80 mv constantemente?
    Pero lo último que termina de arruinar esta pobre especulación es el hecho que una parte de la luz del sol atraviesa el cráneo, en humanos no es muy importante (obviamente mas importante que los biofotones) pero sí lo es en el resto de los animales.
    Y olvídate de eso de la sincronización que ya hay otros mecanismos contundentes bien descritos para eso

  7. Esto me plantea una duda. Qué pasa con los experimentos de optogenética?http://en.wikipedia.org/wiki/Optogenetics Están metiendo doble ración de información a las neuronas con los estimulos de luz?

  8. Si Ponen en Google “biofotones” La 2 pagina es de un centro de Reiki, estos tipos se han apropiado tambien del termino “Biomasa”

    las pruebas hablaran. lo malo es que estos articulos seran distorcionados por los magufos,

  9. kike

    Clasificar este artículo de pseudociencia creo que es al menos atrevido, ya que se basa en la ciencia y no se aparta nunca de ella.

    Para un ignorante de la ciencia como mi persona, el solo hecho de insinuar que los fotones pueden transmitir información a diversos tipos de materia es una posibilidad que si se concretara sería relevante en extremo. Al fin y al cabo la luz sabemos que es al mismo tiempo onda y partícula, comportándose en cada momento de acuerdo a su conveniencia en relación al medio; y las partículas contienen información, así que no sería tan extraordinario al fin y al cabo que esa información fuera suministrada, modificada y canalizada para dar servicio a las celulas.

    Uno de los detalles que me hacen confiar en este interesante artículo es la siguiente frase: “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 que más y mejor sería que la información que suponemos que se transmite eléctricamente entre neuronas e incluso entre diferentes miembros de un cuerpo se transmitiera en realidad a través de algún tipo de fotones?; ¿Porqué a la electricidad la aceptamos sin más y negamos en redondo la luz?

    Aunque esa hipótesis resultara errónea, siempre sería más beneficioso para la ciencia el estudiarla profundamente que su negación de principio con la excusa de una supuesta pseudociencia.

    No debemos olvidar que en el fondo somos “seres de luz”, ya que a ella debemos toda nuestra existencia.

    • exactamente….antes se decia cuando nacia alguien la MADRE DIO LA LUZ A SU HIJO…AHORA SE DICE DIO A LUZ BORRARON LA LETRA ELE Y CAMBIO EL SENTIDO..NO RECORDAMOS QUE SOMOS SERES DE LUZ………….JOSEMARIA

    • Amigo Kike:

      Has dado en el clvo, nunca se debe negar nada que previamente, no esté bien comprobado, no una, sino mil veces mil. Y, si de lo que hablamos es de la luz, o, ésta de alguna manera está presente… ¡Cuidado! La luz es mucho más de lo que nos imaginamos y, de hecho, aún no hemos llegado a comprenderla en toda su grandeza.

      Sí, sabemos de los fotones y del efecto fotoeléctrico pero…¡nos queda tanto por saber!

      Y, sí, nosotros mismos, en último término, somos luz, dado que somos parte de la Naturaleza y estamos hechos de Quarks y Leptones.

      Un saludo cordial.

  10. kike

    Pues que quereis que os diga, a mi particularmente me parece una idea brillante aunque no pueda ser falsable por el momento; no por eso creo que se deba de calificar de pseudociencia.

    Sabemos que la luz se comporta de una manera un tanto extravagante, pudiendo ser onda o partícula en relación a sus intereses respecto al medio; tambien sabemos que las partículas poseen cierta información, aunque no conocemos si esta se limita a su esencia e pueda incluir otro tipo de información. Por lo tanto no sería tan descabellado que las células, quizás sabedoras de ese vehículo de transmisión tan importante y rápido, lo emplearan para su comunicación; quizás incluso modificando, aumentando o reduciendo parte de la información que esos fotones porten.

    En el artículo se dice: “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.”

    Creo que aunque seguramente eso será muy difícil de demostrar e incluso de negar por el momento, no habría que tildarlo de pseudociencia, porque por ejemplo aceptamos sin más que las células transmiten la información eléctricamente, y sin embargo negamos la mayor a la luz; ¿Porqué?; me gustaria que alguien versado me sacara de mi error.

  11. kike

    Me gustaria saber porqué admitimos sin más que la electricidad transmite la información de las células y sin embargo negamos que esa información pueda ser distribuida a través de los fotones, cuando sabemos que estos tienen dualidad onda/partícula, y las partículas contienen información.

    No debemos olvidar que en el fondo no somos sino “seres de luz”, ya que si ella no existiríamos.

    • Kike, no es la electricidad en sí la que transmite la información. La información está almacenada en millones y millones de células y la electricidad lo que hace es excitar un grupo de millones de neuronas concreto.

  12. Iacchos

    Ja ja, Kike, sólo te faltó añadir: «El que tenga oídos, que escuche: en el interior de un hombre de luz hay siempre luz y él ilumina todo el universo; sin su luz reinan las tinieblas» (Evangelio de Tomás, dicho 24).

    • kike

      Perdón por las cuasi-repeticiones, pero mi navegador no funcionaba bien al parecer y repetí los comentarios al vuelo.

      Que conste Iacchos que al decir que somos seres de luz no intento de ninguna manera vincular cualquier tipo de religión; esa luz nos proviene a mi entender únicamente del Sol.

  13. Por cierto, interesante entrada publicada por César sobre la comunicación intracerebral:

    http://cesartomelopez.blogspot.com/2010/12/como-el-campo-electrico-del-cerebro.html

  14. dan032990

    leyendo el articulo me quede con ciertas ideas, y después mientras leía los comentarios creo que todos se quedaron con lo que podríamos decir es lo mas polémico del articulo, ahora como bien saben las personas con un conocimiento básico en fisiología es muy raro que las células excitables en este caso las del snc snp (neuronas principalmente) se comuniquen por medio de la energía eléctrica, son pocas las que tienen sinapsis basadas esencialmente en iones principalmente Na, por lo regular la transmisión de un estimulo (llamado potencial generador en la membrana pre sinaptica y potencial receptor en la membrana pos sinaptica) en una sinapsis es dada por neurotransmisores de los cuales existen muchos pero el mas común es el AcoA, entonces a mi entender de lo que se podría hablar en este articulo es principalmente al descubrimiento de receptores especializados en foto sensibilidad en algunas células (principalmente neuronas) las cuales también tendrían función generadora de luz?,
    también en un comentario alguien decía que era posible dado que, así como existen neuronas en la retina que generan energía en base a la luz le podria decir que eso no es cierto, ya que las celulas fotoreceptoras generadoras de un PA (que no es tal cual energia) son aquellas llamadas conos y bastones estas celulas entre si tienen una funcion distinta pero ambas estan relacionadas en la transducción de energia luminica en PA transmisibles ahora si a un SNC.
    la verdad es que nos podriamos llevar demasiado tiempo hablando de este tema pero lo unico verdadero (como lo lei arriba en algun comentario) es que todavia falta demasiado estudio para comprender enteramente el comportamiento exacto no teorico de nuestros SNC y SNP

  15. [...] a Kanijo sobre “el desconcertante papel de los biofotones en el cerebro,” a César sobre “cómo el campo eléctrico del cerebro afecta al propio [...]

  16. Legoenlamateria

    Uno de los aspectos más misteriosos y esquivos de la biología es la perfecta sincronización de todas las reacciones involucradas en los procesos metabólicos de la célula. Se producen cientos de miles de reacciones químicas por segundo en cada célula, reacciones que deben estar altamente sincronizadas o “enfasadas” unas con otras pues de lo contrario, si fueran reacciones caóticas o al azar, el calor resultante destruiría la célula. Una onda-guía de luz coherente de alta energía como la propuesta para los biofotones podría ser la responsable de sincronizar o “enfasar” todo el sistema. Para ello no haría falta un gran número de fotones, sino solo unos pocos de alta frecuencia, como los descritos en los resultados experimentales
    Científicos de la talla de Ilya Prigogine, David Bohm o Herbert Froehlich demostraron su interés por este asunto. Otro científico, Fritz Albert Popp, al que se considera el verdadero padre de la biofotónica y alguna vez candidato al Nobel por ello, demostró en 1975 su existencia y propuso el posible rol expuesto más arriba.
    También un conocido científico y premio Nobel, Brian Josephson, propone que si la vida es capaz de obtener alguna ventaja evolutiva utilizando las propiedades mecanocuánticas de la materia de la que está hecha, entonces, sin duda, lo hará. El reciente descubrimiento de que la fotosíntesis obtiene un espectacular incremento de la eficiencia gracias a mecanismos cuánticos refuerza esta proposición.
    Al hilo de esto, quiero resaltar (como ya ha hecho Kanijo mucho mejor que yo) que la especulación científica también es ciencia, aunque a veces un exceso de miopía puede llevar a que clasifiquemos lo excesivamente especulativo o escasamente comprendido como “pseudo-ciencia”. A veces nos encontramos embobados y con la incredulidad completamente suspendida con conceptos tan oscuros y a dia de hoy indemostrables o inexplicables como la energía o la materia oscura, o la misma teoría de cuerdas (Lee Smolin propone degradarla a la categoría de hipótesis no falsable o indemostrable), y sin embargo estamos a la que salta con otras especulaciones que gozan de al menos la misma base científica.
    En las postrimerías del siglo XIX, el astrónomo y matemático Simon Newcomb publicó un sesudo trabajo matemático en el que demostraba la imposibilidad de que pudieran volar los objetos más pesados que el aire, negando así de un plumazo su merecido derecho a volar a casi todas las aves, muchos insectos y algunos mamíferos. ¿Es ésta la ciencia que queremos construir?
    Un saludo!

  17. Juan

    Es una hipótesis seductora

  18. [...] Hay efectivamente estudios que avalan esta teoría y es posible que el sistema nervioso utilice biofotones para la transmisión de información entre las células nerviosas. Pero de ahí a afirmar que se envían paquetes de datos o que [...]

  19. Daniel

    Es posible, es posible, es posible. Y qué?

  20. superoptimo

    Partida de ignorantes disque “Excepticos”, no hablen sin saber. No es pseudociencia, es un hecho recientemente comprobado el cómo se involucran procesos a nivel cuántico, como entrelazado de partículas e intercambio de información fotónica, de múltiples procesos biológicos http://www.nature.com/news/2011/110615/full/474272a.html

  21. Bueno, amigo Superoptimo, sin necesidad de ilsultar, sí que es cierto que:

    “La Naturaleza sabe algunos trucos que los científicos no conocen”

    Siempre ha sido y seguirá siendo así. La Naturaleza no hace nada porque sí, todo tiene su explicación y está ejecutado de la manera más brillante, utilizando el mínimo de energía para obtener el mayor rendimiento de la manera más sencilla posible y, eso, nosotros, no sabemos hacerlo.

    Por otra parte, no pocos hablamos y exponemos nuestros pareceres, sin tener, la mayor parte de las veces, los conocimientos necesarios para ello. Sin embargo, decimos lo que al respecto de las cosas pensamos y, no todos pueden decir lo mismo.

    De la discusión y la controversía, no pocas veces, surgió la luz. Y, por otra parte, ¿no es este un lugar para que todos podamos aprender los unos de los otros? Así que, si cada cual expone sus pensamientos…¡algo quedará!

    Gracias por el enlace que es interesante.

    Saludos.

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