Изучая клетки и ткани органов и мышц человека и мышей, ученые из Шанхайского университета науки и технологий использовали инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье — метод, показывающий, как образцы реагируют на разные частоты инфракрасного света. На частоте в 71 Тгц исследователи обнаружили необычный сигнал. Он появлялся в живых клетках, тканях мышей и изолированных митохондриях, но исчезал после того, как образцы были высушены и измельчены, то есть, были разрушены их упорядоченные структуры.

Что означает этот сигнал, пока непонятно, пишет Science Alert. Однако исследователи предположили, что частицы света внутри митохондрии связываются с коллективными колебаниями ее метиленовых связей, образуя общее гибридное состояние — поляритон, сочетающий свойства света и вещества. Это квантовый эффект, потому что связанная система описывается как суперпозиция света и молекулярной вибрации с различными квантованными уровнями энергии. Согласно модели, взаимодействие расщепляет исходную вибрацию на частоте 87 ТГц на два новых уровня: примерно 71 ТГц и 103 ТГц.

Предсказанный моделью нижний уровень совпадает с загадочным сигналом 71 ТГц, обнаруженным в живых образцах, а верхний перекрывается вибрациями воды и других биологических молекул, что затрудняет его распознавание. Средняя длина активных митохондрий совпадает с длиной волны света 87 ТГц внутри них, так что митохондрии могут действовать как микроскопические камеры, ненадолго удерживающие свет и делающие возможным это взаимодействие.

Согласно гипотезе, митохондриальное квантовое состояние должно повышать эффективность циклов трикарбоновых кислот, влияя на производство АТФ. Для того чтобы продемонстрировать этот механизм напрямую, ученые на протяжении 10 минут подвергали живые клетки инфракрасному излучению. Свет на 71 ТГц совпадал с необычным сигналом, а на 87 терагерц — с метиленовой вибрацией, которая, как считается, его порождает. В обоих случаях эффект был схожим: увеличение производства АТФ на частоте 71 ТГц на 10,3%, а на 87 ТГц — на 10,1%.

Эксперимент китайских ученых не доказывает существование квантового состояния в клетках окончательно: сперва следует подтвердить модель наблюдениями и исключить другие объяснения. Эксперимент с АТФ также включал лишь одну культивируемую линию человеческих клеток. Нет уверенности, что тот же механизм управляет метаболизмом во всем организме животных или человека.

Тем не менее, авторы описывают интригующую возможность работы клеточных электростанций не только за счет химии. Не исключено, что внутри митохондрий действуют странные законы квантовой физики.

Концепция квантового мозга предполагает, что наши умы гораздо более взаимосвязаны, чем мы когда-либо себе представляли. Исследование, опубликованное в прошлом году в журнале Frontiers in Psychology, пытается преодолеть разрыв между странным миром квантовой механики и сокровенным опытом человеческой психологии, предлагая новый взгляд на себя и Вселенную.