Основная роль микротрубочек — это формирование цитоскелета клетки. Они могут связываться друг с другом и с мембраной с помощью особых белков, могут образовывать пучки, которые в нейронах служат своего рода «рельсами» для внутриклеточного транспорта, что особенно важно для длинных аксонов. У микротрубочки есть минус и плюс заряженные концы и внутри действуют электрические силы.

Ученые продемонстрировали, что препараты, воздействующие на микротрубочки внутри нейронов, задерживают переход в бессознательное состояние, вызванное анестезирующими газами. Исследование поддерживает квантовую модель сознания. Этот подход может произвести революцию в нашем понимании сознания и повлиять на лечение психических заболеваний.

Исследование квантовой основы сознания

На протяжении десятилетий одним из самых фундаментальных и сложных вопросов в нейронауке был следующий: какова физическая основа сознания в мозге? Большинство исследователей предпочитают классические модели, основанные на классической физике, в то время как некоторые нейробиологи и физики утверждают, что сознание должно быть квантовым по своей природе, и что его основа — это коллективные квантовые колебания микротрубочек внутри нейронов.

Новое исследование профессора колледжа Уэлсли Майка Виста и его группы позволило получить важные экспериментальные результаты, имеющие отношение к этой открытой проблеме. Вист и его группа обнаружили, что если воздействовать на крыс препаратом, связывающимся с микротрубочками, животные гораздо медленнее переходят в бессознательное состояние под действием анестезии. То есть препарат, связывающийся с микротрубочками, мешает действию анестетика, а значит состояние микротрубочек и являются основным фактором сознания.

Квантовая нейронаука

В недавней статье физики Шанхайского университета показали, как запутанные фотоны, испускаемые углеродно-водородными связями нервных клеток, могут синхронизировать активность в мозге.

Выводы физиков появились всего через несколько месяцев после того, как в клеточных структурах было обнаружено другое квантовое явление, известное как «сверхизлучение» (кооперативное излучение коррелированной группы атомов). Причем сверхизлучение связано как раз с микротрубочками цитоскелета, о которых и говорится в гипотезе теории сознания Пенроуза. 

Пенроуз полагает, что прямо сейчас в вашем мозге звучит оркестр, в котором все инструменты синхронизированы. Эту синхронизацию Пенроуз и предложил называть сознанием.  

Трудно переоценить значение классического/квантового спора о сознании, говорит Вист. «Когда будет признано, что сознание — это квантовый феномен, мы вступим в новую эру в нашем понимании того, что мы собой представляем». Новый подход «приведет к улучшению понимания того, как работает анестезия, и определит наши представления о широком спектре смежных вопросов, например, о том, обладают ли сознанием пациенты в коме или нечеловеческие животные, как странные препараты вроде лития модулируют сознательный опыт и стабилизируют настроение, как такие заболевания, как болезнь Альцгеймера или шизофрения, влияют на восприятие и память, и так далее», — добавляет Вист.

Источник: Techinsider