Ученые сделали новые открытия при изучении головного мозга

Обзор и пересмотр скандальной 20-летней теории сознания, опубликованной в Physics of Life Reviews, утверждает, что сознание является производным более глубокого уровня, более точной деятельности, происходящей внутри тонких нейронов головного мозга, сообщает mindbrain.ru. В соответствии с обзором авторов Стюарта Хэмерофф (Stuart Hameroff) и Роджера Пенроуз (Roger Penrose), недавнее открытие квантовых колебаний в «микротрубочках», которые находятся внутри нейронов головного мозга полностью подтверждает эту теорию. Они предполагают, что ритмы ЭЭГ (мозговые волны) являются производными от более глубоких колебаний микротрубочек, и с практической точки зрения, лечение вибрации микротрубочек может принести пользу при психических, неврологических и когнитивных расстройствах.

Теория, известная как «orchestrated objective reduction» (Orch OR), впервые была выдвинута в середине 1990-х годов выдающимся математиком и физиком Роджером Пенроуз, который возглавляет кафедру математики в Оксфордском университете (англ. University of Oxford) и известным анестезиологом Стюартом Хэмерофф, доктором медицинских наук в Psychology and Center for Consciousness Studies при Аризонском университете (англ. University of Arizona). Они предположили, что квантовые колебательные вычисления в микротрубочках были «организованы» (Orch) синаптическими входами и памятью, хранящимися в микротрубочках, и завершаются «объективным сокращением» (OR), следовательно, «Orch OR». Микротрубочки — основные компоненты клеточной структуры.

С момента своего создания теория Orch OR была подвергнута резкой критике, поскольку мозг считали слишком «теплым, влажным и шумным» для таких тонких квантовых процессов. Однако, недавние результаты показали теплую квантовую последовательность в фотосинтезе растений, пространственной ориентации головного мозга птиц, нашем обонянии и микротрубочках мозга. Недавнее открытие квантовых колебаний в микротрубочках внутри нейронов головного мозга, совершенное группой исследователей во главе с Anirban Bandyopadhyay, доктор философии в Национальном институте материаловедения (англ. National Institute of Material Sciences) в Цукубе, Япония и Массачусетском технологическом институте (англ. Massachusetts Institute of Technology, MIT), подтверждает теорию о том, что ритмы ЭЭГ также вытекают из более глубоких колебаний микротрубочек. Кроме того, в исследовании проведенном в лаборатории Родерик Г. Екенхофф, доктора медицины в Пенсильванском университете (англ. University of Pennsylvania), ученые предположили, что анестезия, которая селективно удаляет сознание, также действует через микротрубочки в нейронах головного мозга.

Происхождение сознания отражает наше место во Вселенной, природе нашего существования. Развивается ли сознание от сложных вычислений между нейронами головного мозга, так как утверждают большинство ученых? На этот и другие вопросы в своем обзоре ответили ученые Хэмерофф и Пенроуз.

«Это исследование открывает ящик Пандоры, но наша теория учитывает оба этих мнения, предполагая, что сознание происходит от квантовых колебаний в микротрубочках, белковых полимеров внутри нейронов головного мозга, которые управляют нейронами, синапсами и соединяют процессы головного мозга в самоорганизующиеся процессы в наномасштабе», — заявили ученые.

«После 20 лет скептической критики, доказательства теперь ясно поддерживают теорию Orch OR», — продолжили Хэмерофф и Пенроуз. «Наша работа снабжает новыми доказательствами, вносит ясность в Orch OR квантовые биты, или кубиты, как спиральные пути в микротрубочках, опровергая заявления критиков и рассматривая 20 предсказаний касаемо Orch OR, опубликованных в 1998 году — из них шесть подтвердились и никто их не опроверг».

В теории добавили новый и важный аспект. Квантовые колебания микротрубочек препятствуют и производят более медленную «частоту биения» ЭЭГ. «Несмотря на долгое клиническое применение, основные истоки ритмов ЭЭГ оставались загадкой. Клинические испытания стимуляции головного мозга, направленные на механические колебания микротрубочек с помощью транскраниальной доплерографии, показали улучшения в настроении и в будущем могут оказаться полезными в борьбе против болезни Альцгеймера и черепно-мозговых травмах.

Ведущий автор Стюарт Хэмерофф заключает: «Orch OR является наиболее строгой, всеобъемлющей и успешно проверенной теорией сознания из когда-либо выдвинутых. С практической точки зрения, леча вибрацию микротрубочек, в будущем можно будет побороть множество психических, неврологических и когнитивных нарушений».