Исследования показали, что общая анестезия длится дольше, если ее использовать с препаратами, стабилизирующими микротрубочки (компоненты цитоскелета), что позволяет предположить квантовую природу состояния сознания. В частности, было высказано предположение, что сознание может возникнуть в результате коллективных квантовых колебаний тубулина внутри нейронов. Эти результаты могут иметь важные последствия для понимания основ сознания.
Общие анестетики обратимо приостанавливают сознание или движение у животных, растений и одноклеточных организмов. Однако, несмотря на десятилетия медицинского использования, точные биомолекулярные механизмы действия этих соединений на мозг остаются неясными. Было высказано предположение, что молекулярные мишени, на которые действуют эти соединения, являются ключом к их способности вызывать потерю сознания.
Предполагаемая мишень — микротрубочки, основной структурный компонент всех клеток. Это густая сеть крошечных трубочек внутри клеток, образующих цитоскелет. В нейронах, помимо своей структурной роли, они также имеют решающее значение для внутриклеточного транспорта и пластичности мозга. Исследования также показывают, что они играют роль в обработке информации, кодировании памяти и опосредовании сознания.
Это вызвало многолетнюю дискуссию о физической основе сознания. Хотя большинство исследователей полагают, что оно основано на классической физике, некоторые полагают, что оно может иметь квантовую природу и обусловлено коллективными квантовыми вибрациями микротрубочек. В частности, теория под названием «Организованная объективная редукция» (Orch OR) предполагает, что анестезия напрямую блокирует квантовые эффекты в микротрубочках, необходимые для сознания. Недавнее исследование показало, что анестезирующие газы, такие как изофлюран, связываются с микротрубочками и ослабляют их оптические квантовые эффекты, что может привести к потере сознания.
Кроме того, у онкологических больных, получающих химиотерапию на основе таксанов, наблюдалась резистентность к анестезии, а таксаны предотвращают деполимеризацию тубулина и уменьшают пролиферацию клеток.
Обратите внимание: Новое исследование может в конечном итоге подтвердить или отклонить теорию Большого взрыва.
У этих пациентов во время операции наблюдается аномально высокое кровяное давление, и им требуется больше опиоидных анальгетиков, чем обычно. Эти наблюдения подтверждают гипотезу о том, что связывание микротрубочек участвует в потере сознания, вызванной анестезией.Команда, стоящая за новым исследованием, проанализировала эту гипотезу, экспериментально оценивая, как вклад микротрубочек как мишеней летучих анестетиков лежит в основе квантовой природы состояний сознания. «Потому что мы не знаем, что связывание анестетиков с микротрубочками обычно снижает активность мозга и вызывает потерю сознания», — объяснил соавтор исследования Майкл Уист в сообщении в блоге колледжа Уэллсли (Массачусетс). Результаты исследования опубликованы в журнале .
Микротрубочки: квантовая основа сознания?
Чтобы оценить участие микротрубочек в сознании, исследователи вводили здоровым взрослым крысам-самцам эпотилон B (epoB), препарат, который стабилизирует микротрубочки и может проникать в мозг. Группа лечения получала 0,75 мг/кг epoB, а контрольная группа получала плацебо. Затем сравнивали скорость потери сознания под действием изофлурана (концентрация 4%) до и после инъекции epoB (с использованием показателя, называемого «задержка до потери установочного рефлекса, или LORR.
Вист и его коллеги обнаружили, что группе, получавшей epoB, потребовалось значительно больше времени, чтобы потерять сознание под анестезией, чем группе, не получавшей лечения. Грызунам требовалось в среднем на 69 секунд больше времени, чтобы потерять сознание. Эту статистически значимую разницу нельзя объяснить возможной толерантностью, вызванной повторным воздействием изофлурана. Это говорит о том, что анестетик действует на микротрубочки, вызывая потерю сознания, подтверждая гипотезы о квантовой природе состояний сознания.
Это открытие может помочь разгадать некоторые загадки нейробиологии, такие как сознание у пациентов, находящихся в коме, и то, как определенные соединения, такие как литий, регулируют сознание для стабилизации настроения. Это также может показать, как нейродегенеративные заболевания влияют на восприятие и память, что потенциально приведет к новым стратегиям лечения. Более того, «как только будет принято, что разум — это квантовый феномен, наше понимание того, кем мы являемся, вступит в новую эру», — заключил Уэст.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
- Новое моделирование предполагает, что наша реальность (или вселенная) может быть одной из многих в рамках квантовой мультивселенной
- Несколько знаковых марсоходов, таких как Perseverance и Curiosity, на протяжении многих лет бороздили марсианскую поверхность, предоставляя исследователям ценные сведения об истории Красной планеты