М.В.Листов (д.б.н)
А.И.Мамыкин (д.ф.-м.н.)
Электромагнитный эквивалент раздражителя
(как продукт взаимодействия матрицы организма с потоком анион-радикалов кислорода из железосодержащей крови)
        Электромагнитная природа внутренних сигналов (эквивалентов раздражителей) в организме у человека и животных наполняет их психическую активность материальным, вполне измеряемым содержанием. Качественная составляющая и сущность психических процессов в далёкие времена характеризовались чаще всего понятиями теологии и душевного статуса, отвечающего или нет моральным нормам общества или отдельных персонажей обсуждаемых историй о душе и её, например, злом или добром, коварном или наивном обладателе.
        Диффузионный поток анион-радикалов кислорода (супероксида) из внутренней среды являлся долгое время не учитываемым энергетическим фактором, влияющим на индивидуальное и эволюционное развитие ядерных организмов; выработку адаптаций, когнитивных и умственных способностей человека, его психическое и эмоциональное состояние. Фактор начал обсуждаться нами в связи с изучением патологических состояний у человека и животных: миокардита [1-7], полимиозита формы Вагнера-Унферрихта и гемозависимого экзофтальма при нарушении в биосистеме равновесия свободных радикалов, которые генерируются оксидантной системой (ОС) и нейтрализуются антиоксидантной системой организма (АОС). Сбалансированное состояние двух указанных систем обеспечивает нормальное функционирование организма и только в редких случаях склоняет наблюдателей к мыслям о мистическом объяснении феномена психики той или иной, выдающейся по своим способностям личности, например, всемирно известных предсказателей и экстрасенсов.
        Моделью ОС крови в наших опытах служили водные растворы тетракалиевой соли копропорфирина, активированные световыми квантами и металлом-координатором Fe3+ [1]. Воспроизводимая таким образом экспериментальная супероксид-генерирующая система способна создавать достаточно интенсивный поток активных частиц супероксида (анион-радикала кислорода), который является фактором деполяризациии раздражения клеточной мембраны. Интенсивность потока активных частиц радикалов кислорода косвенно можно оценить по содержанию в крови метгемоглобина и кислорода. Нормальная концентрация метгемоглобина в венозной крови человека 0,2 – 0,6 % от общего количества гемоглобина (14 – 16 г/100 мл крови)
        Перенос электрона свободным радикалом в потоке отрицательно заряженных частиц из жидкой внутренней железосодержащей среды через активные центры [8,9] клеточной мембраны (матрицы) вызывает изменение электромагнитного поля биосистемы. Это определило выработку морфофункциональных адаптаций к названному фактору на уровне липопротеиновых структур клетки с пониженной размерностью, жидкокристаллической матрицы, активно взаимодействующей с потоком заряженных свободных радикалов из крови и других жидкостей внутренней среды [10]. Таким образом, одноэлектронный перенос радикалами является одним из главных источников энергии электромагнитных, оптических и механических колебательных явлений in vivo во внутренней среде и матрице хордовых животных и человека, поддерживает и изменяет потенциалы на клеточных мембранах, определяет многие автоматические физиологические и психические акты организма.
        В нормальных условиях этот внутренний фактор модулирует электрические потенциалы клеточных мембран, участвует в качестве триггера в возбуждении потенциала действия и электромагнитных полей индукции [1] в биосистемах. Действуя изнутри, из крови, поток супероксида обеспечивает деполяризацию мембраны и автоматический режим работы сердца, а также самовозбуждение нейронов астроглии в гематоэнцефалическом барьере (ГЭБ) головного мозга. Поток супероксида изменяет потенциал поверхности глиальных клеток, астроцитов, на пресинаптическую мембрану которых диффузный поток супероксида устремлен из капилляров [1], питающих мозг кровью.
        Крупные нейроны, трапециевидные клетки, ответственные за рефлексы, изолированы от потока заряженного супероксида и получают импульсы от самовозбуждающихся астроцитов (клеток глии мозга) через синапсы. Условные и безусловные рефлексы идут поэтому без электромагнитных помех: энергию потока супероксида используют самовозбуждающиеся («думающие»)астроциты, звёздчатой формы нейроны, расположенные рядом с капиллярами, окружая их своими многочисленными адаптированными пластинами пресинаптических мембран, образующих лучи и контакты с другими нервными клетками разных отделов и ядер мозга.
        Главная, как мы считаем, морфофункциональная специализация ЦНС происходит в онтогенезе именно здесь, в ГЭБ головного мозга. Осуществление рефлексов, их участие в высшей нервно-психической деятельности носит таким образом обособленный характер и проявляется наиболее полно с увеличением объёма нейроглиального комплекса головного мозга с огромным количеством контактов (синапсов), связывающих «своевольную» глию с рецепторами органов чувств, скелетными мышцами, другими органами и системой безусловно и условно рефлекторного поведения, базирующейся на реакции крупных нейронов головного мозга трапециевидной формы.
        Электровозбудимые ткани, реагирующие на приходящий потенциал действия, или на перераспределение ионов на мембранах матрицы (суммарной клеточной поверхности того или иного организма) входят в состав важнейших его органов. Электромагнитные явления обусловлены потоком свободных радикалов из жидкостей организма на матрицу и особенно заметны в двигательных мышцах, сердце и головном мозге. Специальные приборы, созданные для диагностики заболеваний органов [1,11], нашли очень широкое применение в медицине.
        Перенос неспаренного электрона свободными радикалами в биосистемах может происходить только на основе изоморфности структур материала с отдельными свойствами полупроводника. Жидкокристаллическая клеточная мембрана мышечной и нервной тканей, обладает такими свойствами[12]. Память липопротеиновой полупроницаемой мембраны осуществляется за счёт адаптированной белковой мозаики протеиновых участков клеточной мембраны, матрицы, способной при взаимодействии с потоком отрицательно заряженных частиц радикалов генерировать электромагнитные сигналы, эквиваленты раздражителей. Их можно назвать также электромагнитной имитацией раздражений, или электромагнитными эквивалентами (ЭМЭ). Это могут быть зримые, осязаемые, обоняемые и вкусовые образы, распространяющиеся в биосистеме и даже за её пределы. ЭМЭ сигналы могут быть «прочитаны» заинтересованным собеседником, особенно таким, который обладает повышенным восприятием.
        Предположим, что такое восприятие происходит на основе явления резонанса и качественно сходной по набору эквивалентов матрицы. ЭМЭ раздражителей и индивидуальная матрица представляют собой единое целое и образуют мало изученный аппарат влияния на окружающих людей, что, скорее всего, проявляется при индивидуально высокой интенсивности потока анион-радикалов из крови у экстрасенсов и гипнотизёров. Уместно подчеркнуть высокую скорость распространения электромагнитных сигналов и их значение в физиологических и психических процессах совместно с эндокринной и нервной системами, условными и безусловными рефлексами. Под влиянием диффузионного потока свободных радикалов энергетическая неоднородность липопротеиновой клеточной поверхности позволяет обучаемому организму запоминать и различать возникающие ЭМЭ внешних и внутренних раздражителей, таких, например, как «речь про себя», или мысли, зрительные, вкусовые или слуховые образы, которые являются одновременно внутренними раздражителями биосистемы.
        Участие постоянно делящихся митозом нейронов старой коры определяет важнейшую функцию центральной нервной системы, мышц и других органов, объединённых матрицей – память. В недавних опытах [11] удалось проследить формирование начального сегмента аксона с развитием и созреванием афферентных и эфферентных нервных путей и синапсов с вновь образующимися клетками зубчатой извилины гиппокампа молодых линейных мышей. Поверхность извилины представляет собой, по сути, растущую во времени матрицу, на которую постоянно направлен поток заряженных радикалов из жидкой внутренней среды биосистемы.
        В качестве ЭМЭ зримых, слуховых и других раздражителей, а также письменной, устной и внутренней речи мы предлагаем рассмотреть структуры типа квантовых нитей [13] с фрактальным распределением в организме Homo sapiens и других, обладающих нервной системой. Эти структуры формируются главным образом потоком свободных радикалов кислорода при взаимодействии с белковыми компонентами жидкокристаллической биоматрицы. При этом возникает уникальный энергетический рисунок, на котором может происходить запись информации. Более того, повторение раздражителя, сопровождающееся новым потоком супероксида, может способствовать переходу на более высокие энергетические уровни, тем самым обогащая информацию.
        Консолидация, становление нового ЭМЭ, шифрующего или обозначающего какой-либо раздражитель: в том числе слова и буквы, соответствие их звукам, отдельные ноты музыкального произведения и мелодии, даже иероглифы. Всё это может происходить после его рецепции и последующей специфической уникальной перфорации (окисления и переокисления [1], стр 100, уравнение (5.4)) липопротеиновой матрицы и встраивания в неё молекул новых синтезированных белков-маркеров эквивалента. Энергетическая неоднородность поверхности клеточной мембраны обусловлена прежде всего различным строением противоионных аквакомплексов, в зависимости от того, формируются ли они в виде кластеров вокруг отрицательно заряженных интегрированных белков или покрывают часть плазмалеммы с дефектами структуры билипидного слоя [14].
        Таким образом, характер поляризации плазмалеммы, а следовательно форма и интенсивность потенциала действия на ней, существенно зависят от топологии и поверхностной концентрации интегрированных белков, а также от формы и расположения дефектных участков плазмалеммы [15], [16], определяя характерное поведение импульсов действия для эукариотических клеток различных органов, тканей и других составляющих биосистемы. В биосистемах подобные события по формированию фрактальных структур особенно отчётливо наблюдаются in vivo при репликации и синтезе белков с использованием матрицы ДНК и информационной (матричной) РНК.
        Диплоидный набор генов кариотипа (2n человека = 46 хромосом), образующийся на основе двух гаплоидных наборов родителей при оплодотворении (n+n=2n), хранит последовательность аминокислот в молекулах огромного числа белков организма зародыша, а в дальнейшем плода, младенца, ребенка и взрослой формы. Спектр белков-иммуноглобулинов на мембранах лимфоцитов человека может расширяться. В биосистемах поверхностная мембрана клеток (матрица) и молекулы структурных белков совместно участвуют в формировании информследа участников электромагнитного процесса, который in vivo служит основой памяти в широком смысле слова, в том числе генетической, зрительной, слуховой, связанной с восприятием раздражителей рецепторами органов чувств. Собственно, раздражителями является диффузионный поток супероксида из внутренней среды на поверхность активных клеточных центров.
        Более высокие, поперечные энергетические уровни, или состояния мембран способны обогащать информационную составляющую электромагнитного эквивалента, в том числе и сложные двигательные навыки, рефлекторные акты, например, четверной прыжок спортсмена или сложный, долго длящийся безусловный рефлекс у мигрирующих видов птиц, весенний и осенний перелёты пернатых, зависящие от длины светового дня и уровня биохимических раздражителей: гормонов, медиаторов и мессенджеров в крови.
        Вдоль квантовой нити (назовём это каналом) квантования не происходит и ЭМЭ способен распространяться. Точно также будут влиять повторяющиеся многократно акты самовозбуждения астроцита со специфическим белковым рисунком на поверхности его адаптированной мембраны (навязчивые мысли и идеи приводят к расстройству психики и нарушению сна). Взаимодействие потока свободных радикалов с матрицей, особенно её интегральными белками, сопровождается совокупностью волновых событий в биосистеме на уровне квантов и ЭМЭ, что определяет внутренний мир конкретного человека, его память, походку, безусловные и условные рефлексы, наконец, поведение, в том числе связанное с полом. Следует принимать во внимание, что белки кодируются генами, которые могут возникать, совершенствоваться и сохраняться в поколениях, но могут мутировать и исчезать.
        Нейроны имеют развитую внутриклеточную систему синтеза белков – тигроид. Синтез молекул белков и модификации матричных синтезов на свободных рибосомах отличаются от синтеза на рибосомах, прикреплённых с помощью рецепторов к мембранам шероховатой сети клеток. Эндоплазматический ретикулюм имеет много видоизменений, а названный выше тигроид вообще отсутствует в плазматических клетках (образовавшихся из лимфоцитов), в которых гранулярный ретикулюм занимает очень большой объём, но также связан с веществами наследственности, структурными генами. Доработка молекул белков осуществляется в комплексе Гольджи, в котором образуются фрагменты клеточной оболочки в виде мембранных пузырьков, которые затем встраиваются во внешнюю мембрану во время роста клетки или после актов фагоцитоза. Увеличение объёма клетки расширяет спектр её сигналов и эквивалентов раздражений в биосистеме, так как матрица растёт вместе с потоком и объёмом информации.
        Надо подчеркнуть, что раздел биологии, изучающей белки, их свойства на всех уровнях организации в клетке, тканях, органах и организме будет расширяться и с подключением новых физических методов перерастёт в науку о белках, протеомику. Именно за счёт этих полимерных соединений происходит выработка большинства приспособлений, адаптаций, закрепляемых в генетическом видовом материале, в том числе у животных и человека. Наследуются также безусловные рефлексы, специфическое поведение, эмоции; их консолидация происходит за счёт белков с ферментативной активностью, иные адаптации прямо или косвенно опирающиеся на универсальные полимеры жизни, молекулы белков. Вещества наследственности (ДНК) консервативны и концентрируются в ядре клетки только в отдельных органоидах.
        Частота и последовательность электромагнитных сигналов во внутренней среде автоматически определяют устную речь и мысли человека, могут быть использованы при воспроизведении условных рефлексов, и, вероятно, сложных актов движения бионических протезов [17] с программируемой регуляцией реакции. Рецепторные потенциалы и электромагнитные эквиваленты внешних и внутренних раздражителей, квантовые сигналы мышц и мозга исторически участвуют при формировании системы безусловных рефлексов в поколениях того или иного вида животных и человека. В онтогенезе высших позвоночных (особенно у хищников, например, волков) защитные адаптации в форме условных рефлексов вырабатываются относительно быстро, в онтогенезе, под влиянием условий среды: например, охоты на них человека с использованием авиации и огнестрельного оружия. Некоторые опытные, умные звери прячутся за деревьями стоя или зарываются в снег, консолидированная память об условиях прошлой охоты у выживших после неё зверей, по-видимому, связана с возникновением ЭМЭ обстоятельств смертельной опасности для стаи и каждой особи.
        Безусловный рефлекс миграционных перелётов отдельных видов птиц – сложный, врождённый и передаётся по наследству. Готовящиеся к перелёту птицы сбиваются в стаи, молодые особи подражают поведению старших и следуют за вожаком. Естественный отбор закрепил такой рефлекс в качестве приспособительного поведения, помогающего особям выжить, дать потомство и поддерживать численность вида в существующих условиях на определённом численном уровне. Выработка таких рефлексов происходила на протяжении нескольких поколений у разных видов пернатых, была связана с глобальным изменением климата и затронула генетический аппарат мигрантов, так как возникшие мутации должны были накопиться в популяции.
        Консолидация условных рефлексов осуществляется, вероятно, с помощью вновь синтезируемых молекул интегральных белков, обеспечивающих энергетическую неоднородность поверхности жидкокристаллической матрицы биосистемы. Специально подготовленный, тренированный человек (спортсмен олимпийского уровня, мастер спорта) вырабатывает электромагнитные эквиваленты раздражителей более отточенным и за счёт более совершенной консолидации матрицы, вероятно, с помощью рисунка из молекул интегральных белков на поверхности запоминающих клеток и перфорации (окислении) клеточных мембран за счёт потока свободных радикалов. Разумеется, что за этими физико-химическими процессами стоят длительные тренировки в привычном для спортсменов смысле. При воздействии на матрицу потока анион-радикалов кислорода из внутренней среды в биосистеме функционируют более специфические узнаваемые ЭМЭ раздражителей.
Список литературы
1. Листов М.В., Мамыкин А.И. Свободные радикалы и перенос электрона в биосистемах и полупроводниках. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2021. 228 с.
2. Листов М.В., Торопов Д.К., Родионов Г.Г. Экспериментальное обоснование свободнорадикальной этиологии системных заболеваний соединительной ткани на моделях полимиозита и гемозависимого экзофтальма // ДАН. 2007. Т. 414. №5. С. 715–717.
3. Ферментзависимая модель полимиозита у мышей линии DBA/2 /М. В. Листов, М. М. Одинак, Н. Д. Клочков, Л. П. Тихонова // ДАН. 1999. Т.366. №2. С. 269–270.
4. Экспериментальное моделирование патологических состояний со свободно-радикальной этиологией и их математическое описание / Г. Г. Родионов, Н. Н. Плужников, М. В. Листов, А. И. Мамыкин // Высокоинтенсивные физические факторы в биологии, медицине, сельском хозяйстве и экологии: труды международной конференции. ФГУП Российский федеральный ядерный центр, ВНИИЭФ. Саров, 2009. С. 88–97.
5. Листов М. В., Мамыкин А. И. Организм как биосистема, адаптированная к использованию квантованной энергии транспорта электрона свободными радикалами // Вестн. Рос. воен.-мед. акад. 2016. Вып.4 (56). С. 200?204.
6. Листов М. В., Мамыкин А. И. Фото- и химическая активация одноэлектронного переноса при моделировании патологий на мышах линии DBA/2 //ДАН. Физиология. 2011. Т. 439. №6. С. 841?843.
7. Листов М. В., Мамыкин А. И., Тихонова Л. П. Экспериментальное моделирование полимиозита формы Вагнера–Унферрихта: физиологические, физические и математические аспекты // Вестн. Рос. воен.-мед. акад. 2012. № 4 (40). С. 153–159.
8. Листов М. В. Мамыкин А. И. Концентрация свободных радикалов в организме млекопитающих в условиях изменения активности супероксид-генерирующей и антиоксидантной систем // Вестн. Рос. воен.-мед. акад. 2014. № 1 (45). С. 121–126.
9. Листов М. В., Мамыкин А. И. Анион-радикал кислорода, как фактор деполяризации и возбуждения клеточных мембран // Клиническая патофизиология. 2014. № 3. С. 34–39.
10. Мамыкин А. И., Листов М. В. Кинетика релаксации свободных радикалов и перенос электрона в жидких субстанциях организма // Изв. СПб ГЭТУ«ЛЭТИ». 2010. № 3. С. 55–59.
11. Mutaration Dynamics of the Axon Initial Segment (AIS) of Newborn Granula Cells in Young Adult C57Bl/6J Mice/ M. Bolos, J. Terreros-Roncal, J. R. Perea at al. // J. Neurosci. 2019. V. 39. No9. P.1605–1620.
12. Листов М. В., Мамыкин А. И. Формирование пористой структуры в жидкокристаллической матрице клеточной оболочки в процессе одноэлектронного переноса свободными радикалами // Клиническая патофизиология. 2014. №1. С. 74–76.
13. Мамыкин А.И., Шишкина М.Н. Формирование структур пониженной размерности на энергетически неоднородной поверхности полупроницаемых мембран. // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2020. №2. С. 46-51.
14. Геннис Р. Биомембраны. Молекулярная структура и функции; пер. с англ. М.: Мир, 1997. 624 с.
15. Mamykin A., Listov M., Rassadina A. Sensor Properties of Cellular Membrane // Sensorica 2017. IEEE WORKSHOP Industrial and Medical Measurementand Sensor Technology. June, 2017. Mulheim an der Ruhr. P. 60–61.
16. Смирнов Б. М. Физика фрактальных кластеров. М.: Наука, 1991. 136 с.
17.Листов М.В., Мамыкин А.И.Перспективы коммуникации бионических протезов //Демиург, №1.

Послесловие редакции. В силу физической природы внешних раздражителей и шифрующих их электромагнитных сигналов последние могут взаимодействовать in vivo между собой, создавая совместно с гормонами и медиаторами сложную индивидуальную картину поведения и душевного состояния человека, выступая в роли оперативной памяти в привычном для современной терминологии обозначении. Однако, описанные выше процессы достаточно динамичны и энергоёмки. В процессе эволюции должны были быть найдены более стабильные и не потребляющие энергию процессы обеспечения долговременной памяти. Однако, это достаточно объёмная и специфическая тема, достойная специального рассмотрения.
В оглавление