211service.com
De raadselachtige rol van biofotonen in de hersenen
De laatste jaren blijkt uit een groeiend aantal bewijzen dat fotonen een belangrijke rol spelen in het basisfunctioneren van cellen. Het meeste van dit bewijs komt van het uitdoen van de lichten en het tellen van het aantal fotonen dat cellen produceren. Het blijkt, tot grote verbazing van veel mensen, dat veel cellen, misschien zelfs de meeste, licht uitstralen terwijl ze werken.
Het lijkt er zelfs op dat veel cellen licht gebruiken om te communiceren. Er zijn zeker aanwijzingen dat bacteriën, planten en zelfs niercellen op deze manier communiceren. Verschillende groepen hebben zelfs aangetoond dat de hersenen van ratten letterlijk in brand staan dankzij de fotonen die door neuronen worden geproduceerd terwijl ze werken.
En dat roept een interessante vraag op: welke rol speelt licht in het werk van neuronen? Het feit dat neuronen licht uitstralen, betekent niet dat ze het kunnen ontvangen of verwerken.
Maar er begint interessant bewijs naar voren te komen dat licht wel eens een belangrijke rol kan spelen in de neuronale functie. Zo toonde een groep eerder dit jaar aan dat spinale neuronen bij ratten daadwerkelijk licht kunnen geleiden.
Vandaag suggereert Majid Rahnama van de Shahid Bahonar Universiteit van Kerman in Iran en een groep vrienden hoe dit zou kunnen werken. En ze doen zelfs een verrassende voorspelling over de rol die fotonen kunnen spelen in de manier waarop de hersenen werken.
Om te beginnen wijzen Rahnama en co erop dat neuronen veel lichtgevoelige moleculen bevatten, zoals porfyrineringen, flavine-, pyridineringen, lipidechromoforen en aromatische aminozuren. Met name mitochondriën, de machines in cellen die energie produceren, bevatten verschillende prominente chromoforen.
De aanwezigheid van lichtgevoelige moleculen maakt het moeilijk voor te stellen hoe ze niet zouden worden beïnvloed door biofotonen.
Maar fotonen zouden ook worden geabsorbeerd door andere dingen in de cel, vloeistoffen, membranen enz., en dit zou cellen ondoorzichtig moeten maken. Dus Rhanama en co veronderstellen dat microtubuli kunnen fungeren als golfgeleiders, die licht van het ene deel van een cel naar het andere kanaliseren.
Microtubuli zijn de interne steigers in cellen, die structurele ondersteuning bieden, maar ook snelwegen creëren waarlangs moleculaire machines vracht door de cel transporteren. Het zijn buitengewone dingen. Zou het kunnen dat ze ook werken als optische vezels?
Kan zijn. Ze suggereren verder dat het licht dat door microtubuli wordt gekanaliseerd, kan helpen om activiteiten in verschillende delen van de hersenen te coördineren. Het is zeker waar dat elektrische activiteit in de hersenen wordt gesynchroniseerd over afstanden die niet gemakkelijk kunnen worden verklaard. Elektrische signalen reizen te langzaam om dit werk te doen, dus er moet iets anders aan het werk zijn.
En natuurlijk zijn Rhanama en co niet de eersten die suggereren dat microtubuli een centrale rol spelen in het functioneren van de hersenen. 15 jaar geleden suggereerde Roger Penrose dat bewustzijn in wezen een fenomeen is van de kwantummechanica en dat microtubuli het medium waren waarin de kwantummechanica plaatsvindt.
Het is een grote sprong om aan te nemen dat fotonen dit werk doen. Maar wetenschap is gebouwd op zulke sprongen in de verbeelding. Wat Rhanama en co nu nodig hebben, is iemand om dit idee voor hen te testen, wat niet gemakkelijk zal zijn. Speculeren kan geen kwaad, maar bewijs is koning.
Wat zeker is, is dat biofotonica tegenwoordig een van de snelst bewegende en opwindende velden in de wetenschap is. En in zo'n snel veranderende omgeving kan zo denken soms een revolutie teweegbrengen.
Referentie: arxiv.org/abs/1012.3371 : Emissie van biofotonen en neurale activiteit van de hersenen