Биофотоны как средство коммуникации в организмах

Несмотря на инновации  и достижения в нейробиологии, происхождение сознания и субъективного опыта само по себе остается неуловимой и неизведанной территорией. Наше знание механизмов, посредством которых функционирует анестезия, а также процессов, ответственных за установление памяти и сознательного восприятия, в лучшем случае рудиментарно (25).

Поскольку биофотоны были обнаружены в мозге и предположительно являются наиболее существенными для неврологической активности, ученые изучают возможность того, что нейроны связываются посредством фотонных излучений в дополнение к классической электрохимической передаче сигналов, состоящей из нервных импульсов и нейротрансмиттеров (20). Биофотоны являются оптимальными кандидатами, поскольку «они распространяются в десятки миллионов раз быстрее, чем типичный электрический нейронный сигнал, и не подвержены тепловым шумам при температуре тела из-за их относительно высоких энергий. Вполне возможно, что эволюция могла бы найти способ использовать эти драгоценные высокоэнергетические ресурсы для передачи информации »(25).

Мало того, что аксоны, выступающие придатки нервных клеток, которые проводят электрические импульсы от тела нейрональных клеток, окруженные изолирующей жировой миелиновой оболочкой, могут служить волноводами для биофотонов, путешествующих между нейронами (20). Миелиновые оболочки создаются специализированными глиальными клетками в центральной нервной системе, известными как олигодендроциты, что подтверждает идею опосредованной биофотоном нервной коммуникации, поскольку было доказано, что другой тип глиальных клеток, называемый клеткой Мюллера, направляет свет в глаза млекопитающих (30 31).

Миелиновые оболочки устраняют проблему коммуникации между пространственно разнесенными агентами в нервной системе, поскольку изолирующее свойство миелина увеличивает скорость распространения потенциалов действия (электрические всплески, возникающие, когда нейрон передает информацию по своему аксону другому нейрону) (25). Эта теория также подтверждается наблюдением, что световая проводимость усиливается вдоль путей белого вещества, состоящих из миелинизированных аксонов (32).

References

1. Mothersill, C. et al. (2013). Transmission of signals from rats receiving high doses of microbeam radiation to cage mates: an inter-mammal bystander effect. Dose Response, 12(1), 72—92. doi: 10.2203/dose-response.13-011.Mothersill.

2. Mothersill, C., & Seymour, C. (1997). Medium from irradiated human epithelial cells but not human fibroblasts reduces the clonogenic survival of unirradiated cells. International Journal of Radiation Biology, 71, 421–427.

3. Azzam, E.I., de Toledo, S.M., & Little, J.B. (2001). Direct evidence for the participation of gap junction-mediated intercellular communication in the transmission of damage signals from alpha -particle irradiated to nonirradiated cells. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 98, 473–478.

4. Kaminski, J.M. et al. (2005). The controversial abscopal effect. Cancer Treatment Reviews, 31 ,159–172.

5. Kroemer, G., & Zitvogel, L. (2012). Abscopal but desirable: The contribution of immune responses to the efficacy of radiotherapy. Oncoimmunology, 1, 407–408.

6. Lakshmanagowda, P.B. et al. (2009). Abscopal effect in a patient with chronic lymphocytic leukemia during radiation therapy: a case report. Cases Journal, 2, 204.  doi: 10.1186/1757-1626-2-204.

7. Faguet, G.B., Reichard, S.M., & Welter, D.A. (1984). Radiation-induced clastogenic plasma factors. Cancer Genetics and Cytogenetics, 12, 73–83.

8. Youssefi, A.A., Arutyunyan, R., & Emerit, I. (1994). Chromosome damage in PUVA-treated human lymphocytes is related to active oxygen species and clastogenic factors. Mutation Research, 309, 185–191.

9. Audette-Stuart, M., & Yankovich, T. (2011). Bystander effects in Bullfrog tadpoles. Radioprotection, 46, S497–S497.

10. Isaeva, V.G., & Surinov, B.P. (2007). Postradiation volatile secretion and development of immunosu-pression effectes by laboratory mice with various genotype. Radiatsionnaia biologiia, radioecologiia, 47, 10–16.

11. Mothersill, C. et al. (2006). Communication of radiation-induced stress or bystander signals between fish in vivo. Environmental Science Technology, 40, 6859–6864.

12. Mothersill, C. et al. (2007). Characterization of a radiation-induced stress response communicated in vivo between zebrafish. Environmental Science Technology, 41, 3382–3387.

13. Mothersill, C. et al. (2009). Communication of radiation-induced signals in vivo between DNA repair deficient and proficient medaka (Oryzias latipes). Environmental Science Technology, 43, 3335–3342.

14. Mothersill, C. et al. (2012). Transmission of signals from irradiated rats to cage mates: an inter-animal bystander effect. Gliwice Scientific Meetings, Poland.

15. O’Dowd, C. et al. (2006). The release of bystander factor(s) from tissue explant cultures of rainbow trout (Onchorhynchus mykiss) after exposure to gamma radiation. Radiation Research, 166, 611–617.

16. Surinov, B.P., Isaeva, V.G., & Dukhova, N.N. (2004). Postirradiation volatile secretions of mice: syngeneic and allogeneic immune and behavioral effects. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 138, 384–386.

17. Daev, E.V. et al. (2007). Chromosomal abnormalities and splenocyte production in laboratory mouse males after exposure to stress chemosignals. Tsitologiia, 49, 696–701.

18. Ahmad, S-B. et al. (2013). Ultra-violet light emission from HPV-G cells irradiated with low LET radiation from 90Y: Consequences for radiation induced bystander effects. Dose-Response, 11. 498–516.

19. Beloussov, L.V. (1997). Life of Alexander G. Gurwitsch and his relevant contribution to the theory of morphogenetic field. The International Journal of Developmental Biology, 41, 771–777.

20. Zarkeshian, P. et al. (2017). Are there optical communication channels in the brain? Biological Physics. Retrieved from https://arxiv.org/abs/1708.08887

21. Sanders, C.L. (2014). Speculations about Bystander and Biophotons. Dose Response, 12(4), 515-517.

22. Schwabl, H., & Klima, H. (2005). Spontaneous Ultraweak Photon Emission from Biological Systems and the Endogenous Light Field. Forschende Komplementärmedizin / Research in Complementary Medicine, 12(2), 84-89. doi:10.1159/000083960.

23. Yang, M. et al. (2015). Spectral discrimination between healthy people and cold patients using spontaneous photon emission.” Biomedical Optical Express, 6, 1331-1339.

24. Cifra, M. & Pospíšil, P. (2014). Ultra-weak photon emission from biological samples: Definition, mechanisms, properties, detection and applications. Journal of Photochemistry and Photobiology B, 139, 2–10.

25. Kumar, S. et al. (2016). Possible existence of optical communication channels in the brain. Scientific Reports, 6, doi:10.1038/srep36508.

26. Devaraj, B., Usa, M., & Inaba, H. (1997). Biophotons: Ultraweak light emission from living systems. Current Opinions on Solid State Matter Science, 2, 188-193.

27. Hossu, M., & Rupert, R. (2006). Quantum Events of Biophoton Emission Associated with Complementary and Alternative Medicine Therapies: A Descriptive Pilot Study. The Journal of Alternative and Complementary Medicine, 12(2), 119-24. doi:10.1089/acm.2006.12.119.

28. Katoka, Y. et al. (2001). Activity-dependent neural tissue oxidation emits intrinsic ultraweak photons. Biochemistry and Biophysics Research Community, 285, 1007-1011.

29. Rosch, P.J. (2014). Bioelectromagnetic and Subtle Energy Medicine. Boca Raton: CRC Press.

30. Franze, K. et al. (2007). Müller cells are living optical fibers in the vertebrate retina. Proceedings of the National Academy of Science (USA), 104, 8287–8292.

31. Labin, A. M. et al. (2014). Müller cells separate between wavelengths to improve day vision with minimal effect upon night vision. Nature Communications, 5, 4319.

32. Hebeda, K.M. et al. (1994). Light propagation in the brain depends on nerve fiber orientation. Neurosurgery, 35, 722–724.

33. Hiscock, H.G. et al. (2016).  The quantum needle of the avian magnetic compass. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 115, 4634-639.

34. Franco, M.I. et al. (2011). Molecular vibration-sensing component in Drosophila melanogaster olfaction. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), 108, 3797–3802.

35. Romero, E. et al. (2014). Quantum coherence in photosynthesis for efficient solar-energy conversion. Nature Physics, 10, 676–682.

36. Zimmer, C. (2010). Sizing Up Consciousness by Its Bits. The New York Times.

37. Bonilla, E. (2008). [Evidence about the power of intention] [Article in Spanish]. Investigación Clínica 49(4), 595-615.