В головном мозге могут существовать фотонные туннели, которые являются принципиально новым для науки видом связи между нейронами. Это предположение высказала группа исследователей из Университета Калгари и Альбертского университета (Канада) на основании разработанной ею теоретической модели. Статья ученых опубликована в архиве препринтов bioRxiv.
Нейробиологам было известно о том, что нервные клетки могут испускать фотоны, поэтому авторы работы задались вопросом, может ли свет обеспечивать дополнительную связь между нейронами. Скорость биофотонов, образующихся в результате окислительных реакций, превышает скорость электрических импульсов в миллионы раз. Кроме того, распространение света не подвержено влиянию со стороны температуры тела, что делает его идеальным переносчиком информации. Однако ученым достоверно не известно, существуют ли подходящие каналы, через которые могли бы проходить фотоны.
С помощью математического моделирования исследователи показали, что волноводами могут быть миелиновые оболочки, покрывающие аксоны нейронов. Миелин имеет более высокий показатель преломления, чем межклеточная среда или содержимое нейронов, что наделяет его необходимыми проводящими свойствами. По мнению ученых, биофотоны и миелиновая оболочка, таким образом, образуют квантовые оптические сети в головном мозге.
Миелин играет роль электроизоляции аксонов — длинных отростков нервных клеток. Он обеспечивает проведение электрического импульса в 5-10 раз быстрее, чем по немиелинизированным нервным волокнам. Разрушение миелиновых оболочек связано с тяжелыми нейродегенеративными заболеваниями.