Rôle des électrons π des oméga 3 dans le cerveau?

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Une théorie sur le rôle des électrons π de l’acide docosahexaénoïque dans la fonction cérébrale (Partie I)
Quelques points de vue sur le fonctionnement du cerveau
MA Crawford OCL 21 May 2018


Dans la partie I de cet article, nous discuterons des bases du fonctionnement cérébral et de notre thèse selon laquelle il est conduit par des électrons π qui assurent la réception sensorielle, la mémoire, l’activité, la cognition et la conscience.

Notre théorie est cohérente avec les théories classiques sur les mouvements ioniques et le renforcement par les protéines synaptiques. Cependant, les théories basées sur les protéines ne contiennent pas d’éléments de précision suffisants pour expliquer le signal. La notion de précision est essentielle pour obtenir un signal correct de transduction à partir de l’induction sensorielle, et une exécution fidèle des voies neurales apprises.

Dans la partie II, nous utiliserons ces principes pour discuter des mécanismes par lesquels la fonction des électrons ajoute de la précision au signal énergétique du système, par le biais du principe d’exclusion de Pauli. Le modèle de fonctionnement neuronal de Huxley-Hodgkin (HH) décrit les mouvements des ions sodium, potassium et calcium pour créer les potentiels électrochimiques trans-membranaires selon des théories mathématiques et des expérimentations largement confirmées.

Pour expliquer l’apprentissage, la conscience et la perception, d’autres ont proposé que la fonction cérébrale dépende de la synthèse protéique et du codage de l’ARN. D’autres encore considèrent la superposition et le collapsus comme un mécanisme computationnel, comparable à celui réalisé par un ordinateur. Cependant, cette hypothèse demeure fragile et sans description de mécanismes qui devraient limiter les phénomènes de collapsus et de décohérence susceptibles d’être obtenus à la température du cerveau. Une approche originale a été adoptée par Penrose et Hammeroff qui décrivent la conscience comme une fonction de « réduction objective (OR) » de l’état quantique. L’orchestration de cette activité OR (Orch OR) est considérée comme résultant de moments d’attention consciente et/ou de choix. Elle se réalise en partie dans les tubules protéiques des neurones. Ce concept non-computationnel a soulevé beaucoup d’intérêt, apportant à la fois des arguments convaincants et des critiques. Les arguments favorables font appel aux connaissances sur les fossiles d’organismes de plus de 540 millions d’années issus du Cambrien primaire qui présentent un réseau complexe de microtubules. Aussi attractive que puisse être cette hypothèse, le cerveau est essentiellement composé de lipides et non de protéines.

Nous postulons que les protéines comme l’ARN interviendraient plus probablement pour répondre aux énormes besoins énergétiques du cerveau. Les organismes vivants primaires utilisant la photosynthèse, comme les dinoflagellés, se révèlent riches en DHA (y compris en DHA-phosphoglycérides), de même que les photorécepteurs des mammifères contemporains. Nous discuterons dans la partie II des propriétés quantiques des électrons π du DHA, suggérant un mécanisme de dépolarisation des récepteurs membranaires à un niveau précis d’énergie, comme requis pour la vision et la signalisation neuronale. Nous voulons étendre ce principe à un concept plus général de fonctionnement du cerveau dans l’apprentissage, la mémorisation, la perception et la cognition.

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Une théorie sur le rôle des électrons π de l’acide docosahexaénoïque dans la fonction cérébrale
Les six doubles liaisons interrompues par un groupe méthylène et la précision de la signalisation neuronale
MA Crawford

Depuis l’origine des eucaryotes, l’acide docosahexaénoïque (DHA) est l’acide gras majoritaire des phosphoglycérides des membranes dans les systèmes neuronaux de signalisation. Dans cet article nous proposons d’expliquer cette préservation du DHA par ses propriétés électriques spécifiques. À partir du « Principe d’Exclusion de Pauli », nous proposons une explication sur la manière dont les six double-liaisons successives du DHA, interrompues par un groupement méthylène, fournissent une disposition spécifique des électrons π qui offre un contrôle absolu de la précision du signal énergétique. Cette précision ne peut être expliquée par les concepts anciens basés sur les échanges ioniques ou sur un renforcement des synapses via une synthèse accrue de protéines. Pourtant, la précision est essentielle à l’acuité visuelle, à une mémoire fidèle et à la mise en œuvre d’une voie neurale dédiée, telle que décrite dans la partie I.

Concept : Il a été démontré que les membranes synaptiques incorporent activement du DHA avec un haut degré de sélectivité. Au cours d’un processus d’apprentissage, cette « bio-amplification » va accroître la proportion de DHA dans les membranes avec, en conséquence, deux augmentations – neuronale et synaptique – selon un modèle de type « David Marr », du nom du neuroscientifique anglais qui a cofondé le champ des neurosciences computationnelles : l’expression de gènes induite par le DHA conduit à une augmentation de la synthèse protéique ; la densité accrue des électrons π pourrait apporter des « blocs de mémoire » et permettre un flux préférentiel de courant dans les voies neuronales.

Proposition : Les deux propositions précédentes impliquent une mémorisation à partir du renforcement synaptique. Nous proposons que la mémoire se développe à partir d’une activation synaptique neuronale avec un turnover synaptique entraînant l’enrichissement de la membrane en DHA, qui induit à son tour l’expression des gènes, la synthèse des protéines et la densité en électrons π. Les phénomènes de répétitions amplifient ce processus d’activation des synapses qui forment alors la matrice représentative de la mémoire. Les potentiels électrochimiques excitent les électrons sous forme d’ondes électromagnétiques via les 6 double-liaisons interrompues par le groupe méthylène. Ceux-ci permettent une transmission à un niveau d’énergie spécifique reposant sur leurs propriétés de mécanique quantique, fournissant ainsi la précision requise pour une mémorisation fidèle. Encore une fois, il est difficile d’imaginer que cette précision puisse être obtenue à partie d’une simple synthèse de protéines. En utilisant le principe des propriétés des photons et des électrons, nous développons l’idée de motifs d’ondes complexes représentant les champs visuels ou auditifs. Ceux-ci sont susceptibles d’être « non-calculables » (non-computables). Et nous suggérons que l’harmonisation des ondes électromagnétiques peut entraîner une cohésion explicitant la mémorisation et les associations d’idées. La cohésion du flux électromagnétique conduit à l’apparition de pics au-dessus du niveau de repos, qui peuvent être reconnus par le cerveau, comme cela a pu être démontré par les stimuli électriques artificiels en neurochirurgie.