自由基对可解释磁场与锂对生物钟的效应
生物物理
2021-07-23 v1 计算物理
医学物理
量子物理
摘要
果蝇的生物钟可被磁场以及锂给药扰动。隐花色素对生物钟至关重要。此外，隐花色素中的自由基对亦可解释动物的磁感应。基于动物磁罗盘的简单自由基对机制模型，我们表明磁场与锂均能影响天然存在的自由基对的自旋动力学，从而调制生物钟的节律。利用生物钟的简单化学振荡器模型，我们表明自旋动力学影响化学振荡器模型中的某一速率，这转化为生物钟周期的变化。我们的模型能复现两项独立实验的结果，即磁场与锂对生物钟的效应。我们的模型预测更强磁场会缩短时钟周期。我们还预测锂以同位素依赖的方式影响时钟。此外，我们的模型还预测磁场与超精细相互作用调制氧化应激。本工作的发现提示自由基对的量子本质与纠缠可能在大脑中发挥作用，作为除近期氙麻醉与锂对多动效应结果之外的又一证据。
引用
@article{arxiv.2107.10677,
title = {Radical pairs can explain magnetic field and lithium effects on the circadian clock},
author = {Hadi Zadeh-Haghighi and Christoph Simon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10677},
year = {2021}
}