Imagina que el cerebro humano, además de generar pensamientos y emociones, también emite luz. Esta afirmación, que podría parecer salida de la ciencia ficción, ha sido confirmada por un reciente estudio publicado en la revista iScience. El fenómeno, conocido como emisiones fotónicas ultra débiles (UPEs, por sus siglas en inglés), revela que el cerebro humano brilla en la oscuridad de forma natural.
Estas emisiones de luz son tan tenues que no pueden ser percibidas por el ojo humano, pero los científicos han logrado detectarlas mediante sensores extremadamente sensibles. Aunque el concepto de que el cuerpo emite luz ya era conocido en otras partes del organismo, esta es la primera vez que se demuestra que el cerebro humano brilla de forma distinta dependiendo de su actividad.
El hallazgo no solo despierta fascinación, sino que podría abrir una nueva vía para estudiar el cerebro. A través de una técnica emergente conocida como fotoencefalografía, los investigadores podrían monitorear la actividad cerebral sin invadir el cuerpo ni alterar sus funciones.
¿Qué son las emisiones fotónicas ultra débiles (UPEs)?
Las UPEs son emisiones espontáneas de luz extremadamente tenues, en el rango de 200 a 900 nanómetros, que provienen de tejidos vivos. Se originan por la descomposición radiativa de moléculas excitadas, principalmente en procesos metabólicos asociados al estrés oxidativo y la respiración celular.
A diferencia de la bioluminiscencia (como la que emiten las luciérnagas), las UPEs no requieren de enzimas como la luciferasa ni de reacciones específicas. Se producen de manera continua y natural en el cuerpo humano, aunque a niveles tan bajos que solo pueden detectarse en ambientes completamente oscuros usando fotomultiplicadores de alta sensibilidad.
Según el estudio publicado en iScience, estas emisiones no solo están presentes en reposo, sino que también responden a los cambios en la actividad cerebral. Este descubrimiento refuerza la hipótesis de que las UPEs podrían servir como marcadores ópticos del estado funcional del cerebro.
El experimento que demostró que el cerebro humano brilla
Para comprobar si el cerebro humano brilla en la oscuridad, los investigadores realizaron un experimento con 20 voluntarios sanos. Cada participante fue colocado en una habitación completamente oscura, mientras se registraban simultáneamente las emisiones de luz con tubos fotomultiplicadores (PMTs) y la actividad eléctrica cerebral mediante electroencefalografía cuantitativa (qEEG).
Los sensores se ubicaron sobre el lóbulo occipital izquierdo y el lóbulo temporal derecho, zonas conocidas por su alta actividad neuronal. Además, se colocó un tercer sensor como control para registrar la luz de fondo en la habitación.
Durante la sesión, se les pidió a los participantes que alternaran entre mantener los ojos abiertos y cerrados, y también se les expuso a un estímulo auditivo repetitivo. Los resultados mostraron que el cerebro humano brilla más intensamente que el fondo, y que sus emisiones varían según la tarea que se esté realizando.
Cómo se diferencia la luz del cerebro de la luz ambiental
Uno de los aspectos más importantes del estudio fue demostrar que las emisiones de luz del cerebro pueden distinguirse de la luz ambiental. Para ello, los científicos analizaron tres características de las señales captadas: su variabilidad, su entropía (complejidad) y sus patrones espectrales.
Los resultados mostraron que las emisiones del cerebro presentan mayor variabilidad y entropía que las de fondo, indicando una mayor complejidad en su generación. Además, se observó que estas emisiones cerebrales tienen patrones rítmicos característicos, especialmente en frecuencias por debajo de 1 Hz, lo que podría reflejar ciclos metabólicos internos.
Estas diferencias sugieren que las UPEs no son simples artefactos o ruido, sino señales biológicas auténticas que reflejan procesos neuronales.
Correlación entre luz y actividad eléctrica cerebral
Una de las grandes preguntas era si las emisiones de luz están relacionadas con la actividad eléctrica del cerebro. Para investigarlo, los autores compararon las UPEs con las señales qEEG en diferentes condiciones: ojos abiertos, ojos cerrados y bajo estímulo auditivo.
Los resultados mostraron que, cuando los participantes cerraban los ojos, aumentaba la actividad alfa (ondas cerebrales de 7.5 a 14 Hz) en el lóbulo occipital. De forma interesante, estas mismas condiciones se correlacionaron con un incremento en las emisiones de luz en la misma zona.
Aunque no se hallaron correlaciones fuertes en todas las condiciones, los datos sugieren que existe una relación entre los ritmos cerebrales y las emisiones fotónicas, especialmente cuando la actividad metabólica es alta.
La fotoencefalografía: una nueva forma de ver el cerebro
A partir de estos hallazgos, los autores proponen una nueva metodología llamada “fotoencefalografía”. Esta técnica consistiría en registrar las emisiones de luz del cerebro como una forma de monitorear su actividad, sin necesidad de aplicar campos magnéticos, radiación o electrodos invasivos.
A diferencia de la resonancia magnética funcional (fMRI) o la tomografía por emisión de positrones (PET), la fotoencefalografía podría ofrecer una alternativa pasiva, no invasiva y segura para estudiar estados cerebrales. Al estar vinculada al metabolismo oxidativo, esta técnica podría ser especialmente útil en el diagnóstico de enfermedades neurodegenerativas, lesiones cerebrales o incluso tumores.
Sin embargo, aún quedan muchos desafíos por resolver. Por ejemplo, se necesita mejorar la resolución espacial para identificar las fuentes exactas de luz dentro del cerebro y desarrollar sensores más precisos que detecten longitudes de onda específicas.
El cerebro se ilumina como un árbol de navidad cuando escuchamos música.
Conclusión
El descubrimiento de que el cerebro humano brilla en la oscuridad representa un avance revolucionario en neurociencia. Gracias al estudio publicado en iScience, se ha demostrado que las emisiones de luz del cerebro no solo existen, sino que cambian con la actividad cerebral, mostrando patrones espectrales y temporales característicos.
Este hallazgo abre la puerta a una nueva era en la exploración del cerebro: una en la que podría bastar con captar la luz que emitimos para saber cómo pensamos, sentimos o incluso enfermamos. La fotoencefalografía podría convertirse en una herramienta clave para el diagnóstico y monitoreo cerebral, ofreciendo una alternativa segura, pasiva y no invasiva.
- Casey, H., DiBerardino, I., Bonzanni, M., Rouleau, N., & Murugan, N. J. (2025). Exploring ultraweak photon emissions as optical markers of brain activity. iScience, 28, 112019. DOI: 10.1016/j.isci.2025.112019