論文の概要: Radical pairs may play a role in microtubule reorganization

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2109.14055v1
• Date: Tue, 28 Sep 2021 21:23:12 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-13 07:19:43.708851
• Title: Radical pairs may play a role in microtubule reorganization
• Title（参考訳）: 微小管再組織化におけるラジカル対の役割
• Authors: Hadi Zadeh-Haghighi and Christoph Simon
• Abstract要約: 麻酔薬は微小管(MT)に作用することで、意識と記憶を選択的に予防することが提案されている。 MTにおける自然発生ラジカル対のスピンダイナミクスを磁場が変調できることを示す。 この研究の成果は、マイクロタブーベースと急進的なペアーベースの意識の量子論を結びつけるものである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The exact mechanism behind general anesthesia remains an open question in neuroscience. It has been proposed that anesthetics selectively prevent consciousness and memory via acting on microtubules (MTs). It is known that the magnetic field modulates MT organization. A recent study shows that a radical pair model can explain the isotope effect in xenon-induced anesthesia and predicts magnetic field effects on anesthetic potency. Further, reactive oxygen species are also implicated in MT stability and anesthesia. Based on a simple radical pair mechanism model and a simple mathematical model of MT organization, we show that magnetic fields can modulate spin dynamics of naturally occurring radical pairs in MT. We show that the spin dynamics influence a rate in the reaction cycle, which translates into a change in the MT density. We can reproduce magnetic field effects on the MT concentration that have been observed. Our model also predicts additional effects at slightly higher fields. Our model further predicts that the effect of zinc on the MT density exhibits isotopic dependence. The findings of this work make a connection between microtubule-based and radical pair-based quantum theories of consciousness.
• Abstract（参考訳）: 全身麻酔の正確なメカニズムは、神経科学における未解決の問題である。 麻酔薬は微小管(MT)に作用することで、意識と記憶を選択的に予防することが提案されている。 磁場がMT組織を変調することが知られている。 最近の研究では、ラジカル対モデルがキセノン誘発麻酔における同位体効果を説明でき、麻酔効果に対する磁場効果を予測できることが示されている。 さらに、反応性酸素種はMT安定性と麻酔にも関与する。 MT組織における単純なラジカル対機構モデルと単純な数学的モデルに基づいて、磁場がMT内の自然発生ラジカル対のスピンダイナミクスを変調できることを示し、スピンダイナミクスが反応サイクルの速度に影響を与え、MT密度の変化をもたらすことを示す。 我々は観測されたMT濃度に対する磁場効果を再現することができる。 我々のモデルは、少し高いフィールドで追加効果も予測する。 さらに, MT密度に対する亜鉛の影響が同位体依存性を示すことを予測した。 この研究の知見は、マイクロツールベースとラジカルペアベースの意識の量子理論を結びつけている。

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