Нейробиологи обнаружили в мозге оптический волновод

Многие организмы вырабатывают свет для коммуникации, привлечения партнеров и других целей. 20 лет назад биологи обнаружили, что при определенных обстоятельствах мозг крысы тоже излучает фотоны. Этот свет слабый и трудноуловимый, но, тем не менее, он существует. С тех пор доказательства только накапливались. Так называемые биофотоны образуются в мозге и других органах при разложении определенных видов молекул в возбужденном состоянии. Мозг млекопитающих вырабатывает биофотоны в диапазоне от 200 до 1300 нм.

Если клетки мозга вырабатывают фотоны, логично было бы узнать, не использует ли природа этот процесс для передачи информации. Для этого фотоны должны перемещаться из одного места в другое по своего рода волноводу, вроде оптического волокна. Канадские ученые изучили оптические характеристики аксонов, длинных нитевидных элементов нервных клеток, и пришли к выводу, что трансмиссия фотонов в мозге на расстояние более одного сантиметра вполне возможна, а роль волновода выполняет внешняя миелиновая оболочка аксона, сообщает MIT Technology Review.

Нейробиологи выяснили, что аксоны длиной около 2 мм могут передавать от 46% до 96% биофотонов, попадающих в них. При этом они подчеркивают, что фотоны могут распространяться в обоих направлениях. В мозге крысы биофотоны вырабатываются со скоростью один фотон на нейрон в минуту. У человека, с его 10 в 11-ой степени нейронами, в секунду должно вырабатываться более одного миллиарда фотонов.

«Этого механизма достаточно для того, чтобы обеспечить передачу большого объема информации или даже создать квантовую запутанность», — говорят ученые. Они планируют провести ряд дальнейших экспериментов, чтобы точно установить оптические свойства миелиновой оболочки и другие параметры передачи фотонов в мозге, а также ответить на главный вопрос — для чего она может использоваться?

Возможно, ускорить процесс поиска ответа на этот вопрос мог бы искусственный мозг, выращенный в пробирке для опытов. До полноценного мозга еще далеко, но стэнфордские ученые уже более двух лет выращивают в лаборатории минимозг.