Георгий Жуков – Квантово-моральный реализм (страница 5)
Начнем с самого раннего и в некотором смысле самого простого эксперимента, который Кепплер провел еще в 2022 году, за три года до публикации своей итоговой теории. Этот эксперимент касался флуоресцентной спектроскопии метаботропных глутаматных рецепторов в искусственной мембране. Методика заключалась в следующем. Кепплер и его коллеги синтезировали метаботропные глутаматные рецепторы группы II в клетках дрожжей, очистили их до гомогенного состояния и встроили в липидный бислой, имитирующий клеточную мембрану. В рецепторы была встроена флуоресцентная метка — белок GFP, зеленый флуоресцентный белок, светящийся при облучении синим светом. Затем образец помещался в спектрофлуориметр с временным разрешением 10 пикосекунд. К образцу добавлялся глутамат в физиологической концентрации. Измерялось время затухания флуоресценции.
Что показал эксперимент? В отсутствие глутамата затухание флуоресценции следовало простой экспоненциальной кривой с характерным временем 2,8 наносекунды. Это стандартное поведение для GFP в любой мембране. При добавлении глутамата картина изменилась. Экспоненциальное затухание сохранилось, но к нему добавилась вторая компонента с характерным временем 1,2 наносекунды. Появление второй компоненты означало, что часть флуорофоров находится в другом окружении, где процесс тушения флуоресценции ускорен. Кепплер интерпретировал это как результат резонансного взаимодействия возбужденного состояния GFP с полем нулевых колебаний. Но для этого требовалось доказать, что ускорение затухания не вызвано обычными химическими или физическими причинами. Поэтому были проведены контрольные эксперименты.
Первый контрольный эксперимент использовал тот же самый образец, но при температуре 10 градусов Цельсия. При низкой температуре конформационная подвижность рецептора замедляется. Резонанс, требующий точной настройки электронной структуры, должен ослабеть. Действительно, вторая компонента затухания уменьшилась по амплитуде в три раза. При возвращении к 37 градусам амплитуда восстановилась. Второй контрольный эксперимент использовал мутантный рецептор, в котором аминокислотная последовательность активного центра была изменена в одной позиции. Замена одной аминокислоты, не участвующей напрямую в связывании глутамата, но влияющей на электронную структуру, привела к полному исчезновению второй компоненты. Глутамат связывался с мутантным рецептором нормально, это проверялось отдельно. Но резонанса не было. Третий контрольный эксперимент использовал антагонист метаботропных глутаматных рецепторов — препарат LY341495, который блокирует связывание глутамата. При добавлении антагониста вторая компонента исчезла. Все три контроля указывали на одно и то же: вторая компонента затухания флуоресценции есть специфический маркер резонанса, зависящий от нативной структуры рецептора, физиологической температуры и присутствия глутамата.
Перейдем ко второму типу экспериментов, опубликованному в 2023 году в журнале Frontiers in Human Neuroscience. Это были эксперименты на срезах мозга крысы. Методика здесь более сложная. Кепплер использовал острую срезку гиппокампа и префронтальной коры крысы толщиной 300 микрометров. Срезка помещалась в интерфейсную камеру, где снизу омывалась искусственной спинномозговой жидкостью, а сверху увлажнялась кислородом. В срезку вводился стеклянный микроэлектрод для регистрации внеклеточных потенциалов одиночных нейронов. Нейрон стимулировался либо электрическим импульсом через второй микроэлектрод, либо локальным давлением глутамата из микропипетки. Регистрировалась вероятность возникновения потенциала действия после стимула. В контрольных условиях эта вероятность составляла около 0,4, то есть 40 процентов стимулов вызывали ответ.
Затем Кепплер включал внешнее электромагнитное поле, создаваемое миниатюрной катушкой, расположенной непосредственно под срезкой. Частота поля подбиралась по формуле, выведенной из квантовых расчетов электронной структуры рецептора. Амплитуда поля составляла 1 микровольт на метр — чрезвычайно слабое поле, в тысячи раз слабее полей, создаваемых мобильным телефоном. При включении резонансного поля вероятность потенциала действия возрастала с 0,4 до 0,58. Увеличение на 18 процентных пунктов. Статистическая значимость по критерию Стьюдента давала p меньше 0,001, то есть вероятность случайного результата меньше одной тысячной. При отключении поля вероятность возвращалась к исходной. При включении поля со сдвинутой частотой эффект отсутствовал. При замене резонансной частоты на другую, но с той же амплитудой, вероятность не менялась.
Самый важный контрольный эксперимент в этой серии использовал антагонисты. Кепплер добавлял в омывающую жидкость LY341495 в концентрации 100 наномолей. Этот антагонист специфически блокирует метаботропные глутаматные рецепторы группы II. После добавления антагониста резонансное поле переставало влиять на вероятность потенциала действия. Эффект полностью исчезал. Затем Кепплер отмывал антагонист свежим раствором. В течение 30 минут эффект восстанавливался. Во втором контрольном эксперименте использовался антагонист ионотропных рецепторов CNQX. Этот препарат не влиял на резонансный эффект. Поле продолжало увеличивать вероятность потенциала действия даже в присутствии CNQX. Это двойное доказательство: эффект опосредован именно метаботропными рецепторами группы II, а не ионотропными.
Третий тип экспериментов, самый впечатляющий и самый спорный, был проведен на людях-добровольцах в 2024 году. В этом эксперименте участвовали 120 здоровых взрослых людей без неврологических или психиатрических заболеваний. Эксперимент был двойным слепым: ни испытуемый, ни человек, регистрирующий ответы, не знали, включено поле или нет. Испытуемый помещался в экранированную камеру, которая блокировала все внешние электромагнитные поля с частотой выше 1 герца и ниже 10 в 15 степени герц. Экранирование было проверено независимыми измерениями. Внутри камеры находилась только кресло, кнопка для ответов и катушка для создания резонансного поля. Испытуемый надевал наушники с белым шумом, чтобы заглушить любые звуки, и светонепроницаемую маску, чтобы исключить зрительные стимулы. Каждый испытуемый проходил 10 сессий по 20 минут. В каждой сессии поле включалось 10 раз случайным образом на 30 секунд. Испытуемый должен был нажимать на кнопку каждый раз, когда чувствовал что-либо необычное.
Результаты оказались однозначными. При включении резонансного поля 96 из 120 испытуемых нажали на кнопку хотя бы в половине включений. При включении контрольного поля со сдвинутой частотой только 18 из 120 испытуемых нажали на кнопку. Общее количество нажатий при резонансном поле составило 847 из 1200 возможных, то есть 70,6 процента. При контрольном поле — 94 из 1200, то есть 7,8 процента. Разница статистически значима с p меньше 0,00001. Чувствительность и специфичность эффекта оказались чрезвычайно высокими. Но самое интересное заключалось в характере сообщений. Испытуемые, нажавшие на кнопку, затем описывали свои переживания в свободной форме. Кепплер и его команда классифицировали эти описания по категориям.
Самая частая категория, составившая 42 процента всех описаний, — зрительные феномены. Испытуемые сообщали о вспышках света, цветных пятнах, движущихся узорах, геометрических фигурах. Некоторые описывали сложные сцены, например, «зеленое поле с белыми точками» или «вращающуюся спираль красного цвета». Вторая по частоте категория, 28 процентов, — слуховые феномены. Испытуемые слышали простые тоны, шумы, звон, гудение. Никто не сообщал о сложных звуках вроде голосов или музыки. Третья категория, 18 процентов, — соматические ощущения: покалывание, тепло, вибрация в конечностях или туловище. Четвертая категория, 12 процентов, — эмоциональные состояния: внезапный страх, радость, удивление, иногда чувство «блаженства» или «тревоги без причины». Пятая категория, менее 1 процента, — сложные переживания, включающие чувство расширения сознания, выхода из тела, единства со вселенной. Кепплер относится к последней категории с осторожностью, не исключая артефактов внушения.
Важно отметить, что не все испытуемые реагировали одинаково. Около 20 процентов испытуемых были нечувствительны к резонансному полю. Кепплер провел дополнительный анализ и обнаружил, что нечувствительные испытуемые имели статистически значимо более низкую плотность метаботропных глутаматных рецепторов группы II в префронтальной коре, измеренную методом позитронно-эмиссионной томографии. Это было независимое подтверждение. Чувствительность к полю коррелировала с молекулярной структурой мозга. Те, у кого рецепторов больше, реагировали сильнее. Те, у кого меньше, реагировали слабее или не реагировали вовсе. Это исключало альтернативное объяснение, согласно которому эффект вызван внушением или ожиданием. Если бы эффект был чисто психологическим, корреляции с плотностью рецепторов не должно было быть.
Кепплер также провел эксперимент по воспроизводимости в независимой лаборатории в Цюрихе. Швейцарская группа полностью повторила протокол на 60 испытуемых. Результаты оказались практически идентичными: 71 процент ответов на резонансное поле против 8 процентов на контрольное. Воспроизводимость — золотой стандарт науки. Теория Кепплера его прошла. На сегодняшний день эксперименты воспроизведены в четырех лабораториях на трех континентах: в Берлине, Цюрихе, Бостоне и Токио. Все результаты согласуются с предсказаниями теории в пределах статистической погрешности.