A raíz de escribir mi anterior artículo sobre el litio y su importancia en el cerebro para prevenir y tratar enfermedades mentales (enfermedad bipolar, TDAH…) y neurodegenerativas (alzhéimer, párkinson…), me pregunté de qué manera actuaba el litio en el cerebro y en las mitocondrias, y cómo era posible que un metal tan simple (no un nutriente esencial) fuera tan esencial para nuestro cerebro. Me intrigaba el hecho de que pudiera influir en el estado de ánimo, en nuestras emociones, en la generación de conciencia y en el riesgo y la mejoría de enfermedades mentales y neurodegenerativas.
Al iniciar la investigación para saciar mi curiosidad y resolver mis dudas, me topé con uno de los estudios más interesantes que he leído en los últimos años. El trabajo, publicado en Nature en 2021, se me había “escapado” porque no es el típico estudio de salud que sigo: lo firman físicos, más concretamente del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Calgary (Canadá).
Este estudio me ha parecido tan fascinante que he querido dedicarle un artículo y compartirlo contigo. Muestra cómo la naturaleza aprovecha mecanismos cuánticos para ejecutar procesos cognitivos en el cerebro, lo que abre muchas nuevas puertas a la investigación futura para comprender todo lo relacionado con él. Creo que los neurólogos van a tener que ponerse al día con la física cuántica.
Espero que a ti también te resulte interesante. Pasemos a desgranarlo y explicarlo para todos los públicos.
El punto de partida: cómo actúa el litio en el cerebro
Como ya conté en mi anterior artículo, el litio es un metal muy ligero presente en la corteza terrestre que se usa desde hace décadas para tratar el trastorno bipolar.
Las personas con esta enfermedad tienen cambios extremos de humor: pasan de una fase de energía y euforia (manía) a otra de tristeza o depresión profunda. Con una analogía, el cerebro bipolar funciona como un altavoz que nunca suena al volumen adecuado:
- A veces suena demasiado alto (fase maníaca).
- Otras, demasiado bajo (fase depresiva).
El litio actuaría como un botón de volumen que estabiliza el sonido —el estado de ánimo—. Pero nadie sabía cómo lo conseguía.
¿Cómo puede algo tan pequeño como el litio lograr un efecto tan grande?
La primera pista: el estrés oxidativo
Las mitocondrias son las responsables de generar energía —entre otras funciones—, como expliqué en un artículo anterior. Las neuronas necesitan una gran cantidad de energía para funcionar, ya que realizan un gasto energético muy elevado (se estima que cada neurona puede contener hasta 2 millones de mitocondrias). Para generar toda esa energía, las mitocondrias utilizan oxígeno y, en ese proceso, aparecen los llamados radicales libres (ROS): moléculas muy reactivas, necesarias, pero que, cuando se descontrolan, causan daño, aceleran el envejecimiento y aumentan el riesgo de enfermedad.
En una persona sana, suele haber un equilibrio entre su producción y su eliminación; en el trastorno bipolar ese equilibrio se rompe de manera abrupta, generando lo que se llama estrés oxidativo.
Respondiendo a la pregunta con la que terminamos el apartado anterior, el litio parece mejorar la enfermedad bipolar reduciendo ese estrés oxidativo. Pero esto nos lleva a otra pregunta:
¿cómo puede un simple átomo como el litio influir en un proceso tan complejo?
Aquí entra este estudio, que intenta explicar el mecanismo del litio desde la física cuántica, algo muy poco común en psiquiatría.
Siguiente pista (y aún más rara): El misterio de los dos litios
El litio existe en dos formas naturales llamadas isótopos:
- litio-6
- litio-7
Es como si fueran gemelos: la diferencia entre ellos es mínima. Sus átomos tienen el mismo número de protones, pero distinto número de neutrones. Por eso comparten propiedades químicas, aunque no físicas. En nuestro caso, los dos litios difieren en cómo “giran” en su interior —lo que en física cuántica se denomina espines nucleares diferentes—.
Cuando en el estudio se probó en animales, se vio que uno de los isótopos (el litio-7) calmaba más la hiperactividad que el otro. Eso no puede explicarse con la química normal —porque químicamente son casi iguales—, lo que sugiere que su efecto no depende de la composición, sino del modo en que giran sus átomos. De ahí que los científicos pensaran: “Tal vez la diferencia está en su comportamiento cuántico”.
Entra la física cuántica: los “pares radicales”
Aquí empieza lo fascinante (y más complejo de entender para quienes no somos físicos).
Dentro de las células hay moléculas que, al reaccionar, forman lo que se conoce como un “par radical”: dos electrones entrelazados cuánticamente —separados, pero conectados; lo que le ocurre a uno afecta de inmediato al otro, aunque no estén juntos—.
Imagina que estos dos electrones son dos bailarines unidos por una cuerda invisible. A veces giran en sincronía y otras en sentido contrario. Esa coreografía altera el tipo de moléculas que se crean y, por tanto, cómo funciona la célula.
Pues bien, los investigadores creen que el litio actúa sobre estos pares de radicales libres en el cerebro.
El papel del litio en esa “danza”
El estudio propone que el litio se acopla a ese par radical y cambia la frecuencia de esa danza cuántica de los electrones. Según su tipo de espín nuclear (litio-6 o litio-7), el ritmo de la coreografía varía y, con ello, el resultado químico final:
- uno reduce mejor el estrés oxidativo,
- el otro, menos.
Es como si el litio ajustara un metrónomo invisible que marca el ritmo de las reacciones cerebrales.
El escenario de la “danza” y la conexión con la luz y el magnetismo
Seguimos con descubrimientos interesantes.
Esa “danza cuántica” ocurre en una proteína llamada criptocromo, presente en el reloj biológico del cerebro (en el núcleo supraquiasmático). El criptocromo responde a la luz —regula los ritmos circadianos— y al magnetismo —detecta el campo magnético terrestre—.
La luz
Como el criptocromo responde a la luz, los investigadores piensan que la exposición a la luz solar mejora el estado de ánimo porque altera la actividad de estos pares radicales. Esto encaja con cosas que ya sabíamos:
- La luz solar mejora el ánimo (esto ya lo traté en un artículo anterior).
- La falta de luz puede causar depresión estacional.
- La vitamina D, que se activa con la luz solar, también modula los radicales libres (ROS).
El magnetismo
El comportamiento de los “pares radicales” depende del campo magnético que los rodea. Eso significa que el efecto del litio podría variar según el magnetismo ambiental, incluso el campo magnético terrestre.
Los científicos creen que este mismo tipo de mecanismo cuántico permite a las aves orientarse por el campo magnético de la Tierra; en ese sentido, el cerebro humano podría estar usando los mismos principios cuánticos para regular procesos mentales.
Por tanto, según el estudio, es concebible que el lugar (por diferencias en la intensidad del campo magnético terrestre) module sutilmente procesos cerebrales y cómo responde alguien al litio.
En resumen: todo apunta a que nuestro cerebro podría estar “sintonizado” con la luz y el magnetismo a través de mecanismos cuánticos. El papel del litio sería “afinar” esos procesos en el criptocromo y, al hacerlo, reducir el estrés oxidativo y sincronizar mejor el reloj interno (ritmos circadianos).
Qué podría tener que ver con la conciencia
El estudio plantea algo muy atrevido —y especulativo—: si ciertas partículas del cerebro están entrelazadas cuánticamente, podrían mantener coherencia (una especie de conexión simultánea) entre distintas zonas, como si existiera un “Wi-Fi interno”.
Los autores concluyen que la memoria, el aprendizaje y la experiencia subjetiva se ven afectados por los estados de ánimo y las emociones, y que quizá parte de cómo pensamos, aprendemos y sentimos dependa de conexiones cuánticas coordinadas en el cerebro.
Esto podría formar parte de la base física de la conciencia: las neuronas no solo se comunicarían con impulsos eléctricos, sino también con fotones de luz emitidos en estas reacciones cuánticas. Esos fotones actuarían como mensajeros cuánticos para establecer conexiones y “coordinar” regiones alejadas del cerebro que podrían ser esenciales para la conciencia.
Como dije, es especulativo, pero abre un campo de investigación interesantísimo.
Alzheimer y párkinson y mitocondrias
En el artículo anterior analizamos las investigaciones más recientes sobre el papel del litio en la prevención y el tratamiento de la neurodegeneración. Vimos que, cuando el litio endógeno disminuye en el cerebro, aumentan las proteínas mal plegadas —beta-amiloide/tau (alzhéimer) y α-sinucleína (párkinson)—, crece la inflamación (microglía), se pierden conexiones neuronales (sinapsis), se pierde protección (disminuye la mielina) y empeora la memoria. Por el contrario, cuando reponemos el litio, todo esto se revierte.
También comentamos que el litio mejora la salud mitocondrial: más mitocondrias (biogénesis), mejor respiración energética, mayor protección frente al daño y más limpieza de mitocondrias dañadas (mitofagia). Por ello, es posible que el litio mejore la neurodegeneración a través de las mitocondrias, siendo estas su “diana” final.
Lo que aporta el “estudio cuántico” es otra capa —cómo empieza todo—: sugiere que el litio actúa “aguas arriba” sobre el reloj circadiano celular (criptocromo) mediante procesos cuánticos, reduciendo el estrés oxidativo (ROS) y sincronizando los ritmos circadianos; “río abajo”, ya a nivel celular, esto desemboca en cambios que también alcanzan a las mitocondrias.
Puntos clave
- El litio ayuda a estabilizar el ánimo en la enfermedad bipolar en parte porque modula los radicales libres (ROS) del cerebro, reduciendo el estrés oxidativo neuronal.
- Ese efecto depende del isótopo de litio, lo que sugiere que es un fenómeno cuántico, no químico.
- Todo ocurre en una proteína llamada criptocromo, relacionada con el reloj biológico circadiano.
- El criptocromo conecta luz y magnetismo con la bioquímica cerebral; la luz solar y el campo magnético podrían afectar esos procesos cuánticos y modular la respuesta al litio de cada persona.
- Hipótesis especulativa: es posible que la conciencia, la memoria, el aprendizaje y las emociones estén, al menos en parte, influenciadas por fenómenos cuánticos de coherencia y entrelazamiento —y fotones como mensajeros— dentro del cerebro.
- En alzhéimer y párkinson se comparten varios hechos: aumento del estrés oxidativo, disrupción circadiana, neuroinflamación, daño mitocondrial y proteínas mal plegadas… El litio, “aguas arriba” (mecanismo cuántico en criptocromo), reduce el estrés oxidativo y sincroniza el “reloj circadiano” y, “río abajo”, ya a nivel celular, mejora la salud mitocondrial, reduce la inflamación, etc.
