Квантови тунели в мозъка

Преди 25 години, Нобеловият лауреат за медицина и физиология сър Джон С. Екълс и квантовият физик Фридрих Бек предложиха квантов модел на освобождаване на невротрансмитери в синапсите на мозъчната кора. Моделът показва причинно-следственото влияние на съзнанието върху синаптичната функция чрез тунелиране на квантови квази-частици, които задействат екзоцитозата на синаптичните везикули, като по този начин инициират предаването на информация от пресинаптичния към постсинаптичния неврон.

В новата ни статия, публикувана в списанието Progress in Biophysics and Molecular Biology, предлагаме молекулярна обосновка на модела на Бек и Екълс чрез идентифициране на квантовите квази-частици като солитони на Давидов, които извиват протеиновите α-спирали и предизвикват екзоцитоза на синаптичните везикули чрез спираловидно ципиране на така неречения SNARE протеинов комплекс. Също така изчисляваме наблюдаемата вероятност за екзоцитоза въз основа на масата на тази квази-частица, заедно с характеристиките на потенциалната енергийна бариера, през която е необходим тунелния ефект. В заключение разглеждаме настоящите експериментални доказателства в подкрепа на представения нов биомолекулярен модел.