La Confluencia Cuántica y Genética del Cerebro Humano
Autora: Laura Jazmín Sequeda Serrano
Docente de Biología FCUIS
Introducción
El Año Internacional de la Ciencia y la Tecnología Cuántica 2025 será un momento histórico para reflexionar sobre el impacto de la física cuántica en areas tradicionalmente biológicas. La neurogenética vista desde cómo las variaciones genómicas actuan e influyen en la estructura y función del cerebro junto a la aplicabilidad de la física cuántica enfocada en fenómenos a escala subatómica, ahora convergen, esto es muy nuevo, para cambiar lo que sabemos del cerebro humano. Esta interacción abre nuevos caminos para el diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades neurológicas y neuropsiquiátricas, lo que consolida un gran cambio hacia una medicina de precisión según el perfil genético y funcional de cada individuo.
Neurogenética y medicina de precisión
La neurogenética descifra las variantes genéticas, como los polimorfismos de un solo nucleótido( SNPs), que tienen una relación directa en la plasticidad sináptica, el aprendizaje, la memoria y la predisposición en algunos casos a trastornos neuropsiquiátricos. Un par de ejemplos importantes son los genes BDNF( Val66Met) y DISC1, ambos genes asociados con la modulación de circuitos neuronales y en algunos casos también con el riesgo de depresión, esquizofrenia o deterioro cognitive entre otras. Este conocimiento ha provocado la transición desde un modelo terapéutico estandarizado hacia una medicina de precisión, permitiendo discernir e identificar las intervenciones que se adaptan al perfil genético individual, mejorando su eficacia y minimizando efectos adversos( Insel & Cuthbert, 2015).
Sensores cuánticos y neuroimagen avanzada
La física cuántica ha permitido el desarrollo de sensores con sensibilidad jamás antes vistos para detectar campos magnéticos extremadamente débiles, nimios como son los generados por neuronas individuales. Tecnologías emergentes tales como los centros de vacantes de nitrógeno( NV) en diamante y los magnetómetros ópticamente bombeados( OPM) que permiten medir en tiempo real la actividad cerebral con alta resolución espacial y en condiciones de normalidad ambiental, estos avances han permitido superar las limitaciones del magneto encefalografía tradicional( Vassiliadis et al., 2020). Gracias a la física cuántica aplicada a la neurogenética se podrían facilitar diagnósticos tempranos de epilepsia, autismo o enfermedades neurodegenerativas, y marcaria un hito en el diseño de interfaces cerebro-computadora( BCI) capaces de restaurar funciones motoras perdidas.( Barry et al., 2020).
Conclusiones y desafíos éticos
La confluencia de la neurogenética y la física cuántica permite iniciar una revolución conceptual y tecnológica en las neurociencias aplicadas. Sin embargo, plantea muchos retos éticos, y la protección de datos cerebrales personales, la manipulación de los mismos y marca algunas brechas de acceso a estas tecnologías y la necesidad de formar investigadores con alta competencia técnica y responsabilidad social. En este contexto, la gran pregunta y el desafío y no es solo descifrar el cerebro humano, sino garantizar, que este conocimiento que vamos teniendo del cerebro se aplique con equidad, respeto a los derechos humanos y compromiso con el bienestar colectivo buscado cada vez más ser aplicados a los retos que representan algunas enfermedades o condiciones relacionadas directamente.
Referencias bibliográficas
Barry, J. F., Turner, M. J., Schloss, J. M., Glenn, D. R., Song, Y., & Walsworth, R. L.( 2020). Optical magnetic detection of singleneuron action potentials using quantum defects in diamond. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117( 43), 26140 – 26147. https:// doi. org / 10.1073 / pnas. 2004777117
Insel, T. R., & Cuthbert, B. N.( 2015). Brain disorders? Precisely. Science, 348( 6234), 499 – 500. https:// doi. org / 10.1126 / science. aab2358
Vassiliadis, S., et al.( 2020). Quantum sensors for biomedical applications. Nature Reviews Physics, 2( 11), 663 – 677. https:// doi. org / 10.1038 / s42254-020-00246-5
GENÉTICA Y SALUD 15