ميكانيك الكَم والقنوات الأيونية والاتصالات الخلَوية

حسب Madl & Egot-Lemaire (2015)، المتسعة تخزن الطاقة بشكل مجالٍ كهربائيٍّ، وتعتمد على الفولتية المستخدَمة (V) وهي مُكافِئة للطاقة الكامنة. أما الحاثُّ فيخزنُ الطاقة كمجالٍ كهربائي، وتعتمد على التيار (I) المارِّ عَبْر الملَف. وهي مكافئة للطاقة الحركية. وهكذا فإن دائرة الهوائي يجب أن تربط كلتا الخاصيَتين من أجل أن تعمل كوحدة رنين. وهذا يمكن تشبيهه بحركة البندول الذي يتحرَّك بفعل الطاقة الكامنة والطاقة الحركية برنينٍ ذي تردُّدٍ معيَّن. لكنْ ثمَّة عاملٌ آخر مؤثِّر هو عامل Q. هذا العامل يصف هيئة الرنين وهو النسبة بين الطاقة المخزونة ومعدَّل الطاقة المُبددة لكل دورة من الرنين؛ فالقيمة المنخفضة لعامل Q تشير إلى بطء التذبذُب، وفقدان الكثير من طاقة الرنين، وبذلك يؤدِّي إلى خفوت الرنين بسرعة باتجاه الصفر. على العكس، فإن القيمة العالية ﻟ Q تشير إلى عدم خفوت الرنين مع عدم فقدان الطاقة المخزونة تقريبًا، ويستمر الرنين لفترةٍ طويلة، حتى مع غياب التحفيز الدوري لمنظومة الرنين.

الرنين الجُزيئي يتضمَّن تبديدًا غيرَ مرن يستحثُّ تذبذُبات الأواصر الجُزيئية عالية Q بشكل مَط، انحناء التواء، واهتزاز.

ومن الأمثلة الواضحة على ذلك التماسُك في ضوء الليزر (شكل ٢-٤). تماسُك كهذا لا يظهر في الغازات فقط، وإنما في السوائل أيضًا.

يلعب الضوء دورًا أساسيًّا في حياتية الكائنات الحية؛ فهو المصدر الأهم والأوَّلي للطاقة، كما أنه مصدرٌ للمعلومات يعكس طبيعة البيئة، ويؤثِّر في الإيقاعات اليومية (Circadian rythms) والنمو والتشكُّل ونقل المعلومات داخل المنظومات الحية (Hopkins & Hüner, 2009) كما سنرى فيما يأتي.

إذن، الفوتونات كمَّاتٌ شبهُ جُسيمية من الأشعة الكهرومغناطيسية تسير بسرعة الضوء ولها عزمٌ وطاقةٌ تتناسب عكسيًّا مع طول الموجة (Phillips, 2003).

حسب Fritz-Albert Popp الذي سَكَّ مصطلح الفوتونات الحيوية أنها فوتوناتٌ ذاتُ مصدرٍ غير حراري في طيف الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والتي تنبعث من النظم الحية (Sanders, 2017). والفوتونات الحيوية هي ضوءٌ فوقُ الضعيف ينبعث تلقائيًّا من جميع المنظومات الحية (شكل ٨-٨). انبعاث الفوتونات الحيوية يمكن تَحسُّسه من جميع الخلايا الحية تقريبًا (VanWijk, 2001). ويرتبط انبعاثُ هذه الفوتونات بالتكوين الداخلي لحالات تهيج في المنظومة الحية (Van Wijk & Van Wijk, 2005).

بدأ الاهتمام بهذا الموضوع مبكرًا مع ملاحظة عالِم الأجنَّة والأنسجة الروسي Alexander Gavrilovich Gurwitsch في عشرينيات القرن العشرين، انبعاثَ فوتوناتِ أشعةٍ فوق بنفسجية فوق الضعيفة من نسيجٍ حي. وقد أطلق على انبعاثات الفوتونات هذه «الأشعة المستحثَّة للانقسام الخيطي» حيث إنها تُحفِّز زيادةً في الانقسام الخيطي للخلايا. وبيَّن بالتجربة أن مُعدَّل انقسامِ خلايا طرف الجذر في البصل (وهو نباتٌ نموذجي في دراسات الانقسام الخيطي) تزداد بحوالي ٣٠٪ عند وضعها على مقربةٍ من طرف جذرٍ آخر يشهد انقسامًا نشطًا يفصلهما زجاج الكوارتز (Quartz) الذي يُمرِّر الأشعة فوق البنفسجية بطول ٢٦٠ن م، ولا يحصل تغيُّر في معدل الانقسام عند فصلهما بالزجاج العادي الذي لا يُمرِّر الأشعة فوق البنفسجية. وكان Gurwitsch أوَّل من أدخل مفهوم المجال إلى البيولوجيا سنة ١٩١٢م؛ فقد حاول حل مشكلة التشكُّل المظهري؛ حيث إن التفاعُلات الكيميائية لا تتضمن أنماطًا زمانيةً ومكانية كأولوية؛ لذا نظر إلى مجال التشكُّل المظهري كقانونٍ حركيٍّ فوق خلوي يشمل مستويات التنظيم البيولوجية الثلاثة؛ الجُزيئي والخلَوي والمظهَري (Lipkind, 2006; Tzambazakis, 2015).

واستكمالًا لأبحاث Gurwitsch قام مدير معهد الطب السريري والتجريبي في روسيا الدكتور Vlail Kaznacheyev؛ بآلاف التجارب لما يزيد عن ٢٠ سنة عن هذا الموضوع، ونشرها في كتاب سنة ١٩٨١م. وأكَّد فيه أن المعلومات الخلَوية يمكن أن تُنقل كهرومغناطيسيًّا إلى الخلايا المستهدفة، التي تمتص الفوتونات من خلايا متضررة؛ فقد قسَّم مزرعةً خلويةً إلى قسمَين وُضِع كلٌّ منهما في أحد وعاءَين متجاورَين ومعزولَين تمامًا عن بعضهما، وعن البيئة، لكنهما مرتبطان ضوئيًّا فقط. عند تعريض الخلايا في أحد النموذجَين لتأثير الأشعة المؤينة وموتها لم تتأثَّر الخلايا غير المعرَّضة للأشعة المؤينة في النموذج الثاني عندما يكون الحاجز بينهما من الزجاج العادي، بينما يموت ٧٠–٨٠٪ منها بعد ١٢ ساعة عندما يكون الحاجز بين النموذجَين من زجاج الكوارتز. وتم ملاحظة استجاباتٍ مماثلةٍ عند تعريض الخلايا للضرر ميكروبيًّا أو كيميائيًّا (Sanders, 2017).

ولُوحِظ امتصاصُ الحيوان القشري Daphnia magna للفوتونات الحيوية من الحيوانات القريبة (Galle, 1991). وتمَّت دراسةُ انبعاثاتِ الفوتونات الحيوية في المزارع السائلة لخميرة الخبز Saccharomyces cerevisiae ووُجد أن الانبعاث في الطور الأسي من النمو يكون في حزمةٍ عريضةٍ من الأشعة فوق البنفسجية بين ٢٠٠ و٤٢٥ن م، والضوء المرئي بين ٥٢٥ و٧٠٠ن م. أما في طَور الثبات فكان ثمَّة حزمتان ضيقتان تركَّزتا في ٢٥٠ و٦٥٠ن م، وحزمةٌ عريضةٌ امتدت بين ٣٢٥ إلى ٥٢٥ن م. وهذه الانبعاثات أظهَرَت اتصالاتٍ خلويةً من خلال تأثيرها إيجابيًّا على نمو خلايا الخميرة الأخرى (Musumeci et al., 1999; Quickenden & Que, 1976).

واستعرض Cifra et al., (2010) العديد من الأبحاث التي تُبيِّن تأثير الفوتونات الحيوية بين البكتيريا الباعثة والبكتيريا المستلِمة. وكذلك بذور الفجل Raphanus savitus المعامَلَة بأشعة كاما وغير المعامَلَة وانتقال التأثير إلى الأخيرة بواسطة الفوتونات الحيوية. كما قدَّم أمثلةً عن معاملاتٍ شملَت خلايا حيوانيةً وبشرية تعكس نقل التأثير للخلايا المعامَلَة إلى الخلايا المستلِمة للفوتونات الحيوية من الأولى. وشملَت التجارب تأثيراتٍ مماثلةً باستخدام الحشرات أيضًا.

ودرَس Fels (2009) تأثير انبعاث الفوتونات الحيوية على تكاثُر ومعدَّل التغذية للحيوان الابتدائي Paramecium caudatum ووجد أنها تعتمد على وجود أو غياب مجاميعَ قريبةٍ وكثافةِ هذه المجاميع ونوعِ العازل المستخدَم بينها، فيما إذا كان زجاجًا عاديًّا أو زجاج كوارتز. وأكَّدَت النتائج بقوة وجود اتصالاتٍ خلويةٍ تعتمد على الفوتونات، ولا تعتمد على الجُزيئات الحاملة للمعلومات.

واستعرض Cifra et al., (2010) تأثير المجال الكهرومغناطيسي للخلايا على أيضِ وحيويةِ وتكاثُرِ الخلايا؛ فقد بيَّنَت بعض الدراسات وجود توافُقٍ واضحٍ بين الوظائف الخلوية وانبعاثات المجال الكهرومغناطيسي الخلَوي؛ فقد لُوحِظ حصول اختلافاتٍ مهمةٍ في المجالات الكهرومغناطيسية لخلايا الخميرة عند تعرضها لسمومٍ مختلفةٍ أو ضررٍ فيزيائي، أو أثناء الانقسام الخيطي (Pohl, 1981). ولُوحِظ حصولُ قمة في الانبعاث الكهرومغناطيسي الخلَوي خلال عملية الانقسام الخلوي بالارتباط مع عملية إعادة تركيب الأُنيبيبات الدقيقة (Microtubules) لتكوين الخيوط المغزلية، وارتباط الكروماتيدات لتكوين الأُنيبيبات الدقيقة للحيِّز الحركي (kinetochore) وكذلك استطالة الخيوط المغزلية أثناء الطَّور الانفصالي. وهذا حسب الباحثين يُرجِّح دورًا حاسمًا للأُنيبيبات الدقيقة في تكوين المجالات الكهرومغناطيسية الخلَوية (Pokorný et al., 2001).

أجرى Marletto et al., (2018) تجاربَ عرَّض فيها بكتيريا الكبريت اللاهوائية للضوء الكمومي باستخدام نموذج Dicke. بيَّنَت النتائج حصول ارتباطٍ قويٍّ بين البكتيريا والضوء عندما يُعامَلان كموميًّا، ما يشير إلى حصول تشابُكٍ كموميٍّ بين البكتيريا باعتبارها ثنائية القطب (Dipoles) والضوء الكمومي باعتباره مذبذبًا توافقيًّا كموميًّا مفردًا (Single quantum harmonic oscillator).

الفعاليات المختلفة في الخلية تترافق مع شحناتٍ تتحرَّك في المكوِّنات الخلَوية ويمكن أن تُولِّد مجالًا كهرومغناطيسيًّا؛ فقد افترض Fröhlich (1986a,b; 1969) أن المنظومات البيولوجية تُظهِر تذبذُباتٍ طوليةً متماسكة لتراكيبها المستقطبة كهربائيًّا. وحيث إن هذه التراكيب تحتوي شحناتٍ كهربائية بالضرورة، فبإمكانها تحت ظروفٍ معيَّنةٍ أن تُولِّد مجالًا كهرومغناطيسيًّا عند تذبذُبها. معظم البروتينات في الخلية تنطبق عليها هذه المواصفات. عند توافُر طاقةٍ تتعدَّى مستوًى حرجًا تتذبذب هذه التراكيب لا خطيًّا، وتختزن الطاقة بطريقةٍ عالية التنظيم، وتجعلها تسلكُ سلوك الموصلات الفائقة والموائع الفائقة، حيث تصبح الجُزيئات متماسكة. مصدر الطاقة هنا هو الأيضُ والتذبذبُ اللاخطي للمنظومة ينتج عن مجالٍ قويٍّ من الكهربائية المستقرة. وحيث إن غشاء الخلية يمتلك مجالاتٍ كهربائيةً مستقرةً عالية جدًّا، جعل Fröhlich يعتقد أن غشاء الخلية هو مصدر التذبذُبات وبالتالي مصدر المجالات الكهرومغناطيسية في الخلية، وأثرها في عمليات تنظيم أو تشويه النمو. وبعد اكتشاف الهيكل الخلَوي، توجَّهَت الأنظار نحو الأُنيبيبات الدقيقة باعتبارها تُلبِّي توصيفات Fröhlich كونها تتألَّف من وحدَتَي البروتين تيوبيولين (Tubulin) عالية الاستقطاب الكهربائي وتُشكِّل أنابيبَ طويلة، مجوَّفة بقطرٍ نانوي، تُدار من قِبَل أجسامٍ مركزيةٍ قُرب نواة الخلية. وتتميَّز هذه الأُنيبيبات بالقدرة على توالي النمو (من خلال البلمرة) أو التحلُّل (فك البلمرة). حالة اللااستقرار الديناميكية هذه تُوفِّر مصدرًا ثابتًا للطاقة من خلال تفكُّك وإعادة تركيب وحدات التيوبيولين الغنية بِجُزيئات GTP الخازنة للطاقة، كما يمكن أن تتغذى بالطاقة المتبدِّدة من الميتاكوندريا؛ فمن المعروف أن كفاءة الميتاكوندريا في إنتاج الطاقة خلال التنفُّس بشكل جُزيئات ATP حوالي ٤٠٪. باقي الطاقة سيتبدَّد بشكل ذبذباتٍ تحت حمراء، إضافةً إلى إشعاعاتٍ تحت حمراء وأشعةٍ ضوئية (Hideg et al., 1991). كما تُمثِّل الميتاكوندريا مصدرًا لمجالاتٍ كهربائيةٍ مستقرة قوية بحدود ١٠^٦ فولت/م بسبب تكوُّن تدرُّج أيونات الهيدروجين. هذا المجال الكهربائي يمكن أن يخترق السائل الخلَوي حيث تُوجد الأُنيبيبات الدقيقة. ويضيف Cifra et al. (2010) بأنه صار من الواضح أن المنظومات البيولوجية المثارة إلكترونيًّا يمكن أن تُولِّد انبعاثَ فوتوناتٍ فوق الضعيفة في مناطق الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي. ويمكن أن يرجع ذلك إلى تكوين جذور الأوكسجين الفعالة (Reactive Oxygen Species-ROS) والتي تتكوَّن بشكلٍ كبيرٍ في الميتاكوندريا. وافترَض Popp أن اﻟ DNA في النواة هي المصدر الرئيس للإشعاع المحفِّز أو التلقائي المتماسك كموميًّا بسبب وجود النكليوتيدات والطاقة المنتجة من أيضِ الخلية.

ويُوضِّح Popp (1999) الدور الفعَّال للفوتونات الحيوية داخل الخلية الحية؛ فعلى الرغم من صغر حجم الخلية حيث إن قطرها في الأحياء الحقيقية النواة هو ١٠مكم، فإنها عالية الفعالية الأيضية حيث يحصُل فيها ١٠٠٠٠٠ تفاعُل في الثانية. وفي كل تفاعُل ثمَّة حاجةٌ لطاقة تنشيطٍ تُمكِّن من تحوُّل المادة أو المواد المتفاعلة إلى معقد حالةٍ انتقاليةٍ والذي يتحلَّل في النهاية إلى ناتج. طاقة التنشيط هذه تكون في مدى الموجات الميكروية إلى فوق البنفسجية (شكل ٨-٥). وبعض أو ربما كل التفاعلات الكيموحيوية تحصُل من خلال استغلال فوتون من المحيط الكهرومغناطيسي للخلية. وبعد تنشيط التفاعُل يعود الفوتون إلى حالة التوازُن للمحيط، ويُصبِح جاهزًا للتفاعُل التالي. إن فوتونًا واحدًا يكفي لإنجاز ١٠^٩ تفاعلات كيميائية مختلفة في الثانية، كون معدَّل زمن التفاعل هو ١٠^−٩/ثانية. وهكذا فإن شدةً واطئةً من الفوتونات قد تكون كافيةً لتسيير جميع التفاعُلات في الخلية في ظل مُسيِّرٍ يتحكم دائمًا بكل المجال وهو ليس مجالًا حراريًّا شواشيًّا. علمًا بأنه يتوفر للخلية وفي أية لحظة ما لا يقل عن ١٠^١٠ إلى ١٠^٤٠ من الفوتونات أكثر مما يتوفر منها في ظروف التوازُن الحراري. هذا يُفسِّر سرعة بعض التفاعُلات في الخلية، والتي تفوق كثيرًا تلك التي تحصل في ظروف التوازن الحراري. وهكذا فإن شدَّات الطيف لانبعاث الفوتونات الحيوية يجب أن تُعزى لدرجات حرارة الإثارة (التنشيط)، والتي تفوق كثيرًا درجات الحرارة الفسلجية. وبذلك فإن الفوتونات الحيوية تؤكِّد كون النظم البيولوجية هي بعيدة جدًّا عن حالة التوازن الحراري. كما أن الفوتونات الحيوية تُوفِّر الطاقة اللازمة لتنشيط كافة التفاعلات الكيموحيوية في الخلية مكانيًّا وزمانيًّا.

وبالنسبة للتماسُك الكمومي لمجال الفوتون ودوره كمُسيِّرٍ عالي الكفاءة يمكن النظر إلى زمن تماسُك وليكن ١٠^−٩ ثوانٍ. في هذا الزمن تقطع الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة ما يزيد عن ١٠سم. هذه المسافة هي أطول ١٠٠٠٠ مرة من قُطر الخلية. وبذلك من غير الواقعي التفكير بانهيار طَور المعلومات ضمن فضاء الخلية. وفي ضوء هذا التآثُر الكهرومغناطيسي بين الإشعاع (الفوتونات الحيوية) والمادة الكثيفة ضوئيًّا في الخلية، من الصعب استبعادُ تراكُم المجال الكهرومغناطيسي الفائق التماسُك لدرجة أن كل جُزيئة في المنظومة ترتبط بكل جُزيئةٍ أخرى فيها.

ويستعرض Sanders (2017) دور اﻟ DNA في الاتصالات الخلَوية؛ فهو يعتبر هذه الجُزيئة كبلورة سائلٍ ذاتِ تركيبٍ شبكي، تتمكَّن من خَزنِ وبَثِّ الفوتونات الحيوية ويُمكِن أن تعمل كمجالٍ كمومي. ويبرز أهمية الجزء الأكبر (الإنترونات Introns) من اﻟ DNA في النقل الكمومي للمعلومات، والذي يُشكِّل ٩٥٪ منها، ولا يشترك في التشفير لبروتينات أو جُزيئات RNA. ويعتبر اﻟ DNA كرقاقةٍ إلكترونيةٍ بيولوجيةٍ معقدة، والتي تحقِّق الاتصالات داخل الخلية ومع الخلايا الأخرى داخل جسم الكائن الحي.

ويعتبر Sanders (2017) الضوء على أنه الوسيط الأكثر كفاءةً وسرعةً في نقل المعلومات في الطبيعة. كما أن خاصية التماسُك الكمومي للفوتونات الحيوية لها التأثير العميق على قدرتها في نقل المعلومات. من المعلوم أن موجات الضوء لها تردُّداتٌ مختلفةٌ (تصلح لأن تكون شفراتٍ مختلفة)، والتي يمكن أن تقوم بتشفير المعلومات من اﻟ DNA في الفوتونات الحيوية. وهكذا تُستخدَم الفوتونات الحيوية في استقبال وإرسال ومعالجة المعطيات الكهرومغناطيسية بطريقةٍ ربما تكون مشابهةً لعمل الألياف البصرية، مستشهدًا ﺑالباحث (Popp, 2003).

ويذكُر Sanders (2017) مستشهدًا ﺑ Feldman (2013) أن تضفير ثمانية شعاعاتٍ من الضوء جعلها تتخذ شكلًا لولبيًّا شبيهًا بلولب اﻟ DNA والذي انطلق في الفضاء. في هكذا شعاعٍ لولبيٍّ يُمكِن إرسال ٢٫٦ تيرا بت/ثانية من المعلومات. ومثل هذا الشعاع اللولبي يمكن أن يمسح ويُشفِّر أجزاءً من اﻟ DNA ويُرسِل معلوماتٍ هائلة، ويُضيف بأن تعريضَ أنابيبِ اختبارٍ تحتوي على DNA إلى ضوءِ ليزر متماسكٍ كموميًّا تلتفُّ أشعة الليزر حول لولب اﻟ DNA وكأنها تُقادُ بتركيب جُزيئة اﻟ DNA (Kaznacejev & Michailova, 1981; Garjajer et al.).

اللفافة (Fascia) هي نسيجٌ رابطٌ يُغلِّف جميع أعضاء الجسم، ما يُوفِّر استمراريةً تركيبيةً تُسهِم في تكوين الشكل وأداء الوظائف لكل نسيجٍ وعضو في الجسم. لمنظومة اللفافة وسائلُ اتصالٍ مختلفة تشمل النبضات الكهربائية بالارتباط أو بمعزلٍ عن الجهاز العصبي. كما تمتلك اللفافة وسائل اتصالٍ سائلة من خلال وجود شبكة قنوات بوغان (Bonghan ducts) التي تنقل المعلومات إلى مختلف مناطق الجسم بمعزلٍ عن اللمف والدم. ويستخدم نسيج اللفافة الجزيئاتِ الأيضيةَ في الاتصالات النسيجية. كما تستخدم اللفافة العضلية الضغطَ الميكانيكي من خلال الانبساط والتقلُّص لضبط شكل الخلايا. ولكن تبيَّن مؤخرًا أن نسيج اللفافة يستخدم وسائلَ اتصالٍ أخرى؛ تشمل الصوت الصادر عن انزلاق طبقات اللفافة على بعضها، والضوء الذي ينبعث دوريًّا من قِبَل النسيج وهو بشكل فوتوناتٍ حيوية (Bordoni et al., 2018). وإن آليات الاتصالات الخلَوية تعتمد على الفسلَجة وميكانيك الكَم (Bordoni & Simonelli, 2018).

لقد أكَّد عددٌ من الباحثين تكوُّن وعمل الفوتونات الحيوية في الجهاز العصبي؛ فقد كشف Isojima et al., (1995) وجود الفوتونات الحيوية في شرائح الحصين (Hippocampal) في الفئران؛ حيث تغيَّرَت كثافتها مع النشاط الأيضي للخلايا العصبية. وأظهر Kobayashi et al., (1999) صورًا لانبعاث الفوتونات الحيوية في دماغ الفئران وارتباطها بالحالة الفسلَجية، ونشاط الميتاكوندريا (شكل ٨-٩). كما أكَّد Kataoka et al., (2001) انبعاثَ الفوتوناتِ الحيوية في أنسجة دماغ الفئران وارتباطها بالحالة الفسلجية له. وبيَّن Salari et al., (2016) مسئولية الفوتونات الحيوية عن ضوضاء العتمة في شبكية العيون.

منطلقًا من تصوير انبعاث الفوتونات الحيوية في دماغ الفئران يعتقد Tang & Dai (2014) أن الفوتونات الحيوية يمكن أن تلعب دورًا في نقل المعلومات العصبية، والتي يُمكِن أن تُسهِم في فهم الوظائف العليا في الدماغ؛ كالبصر والتعلُّم والذاكرة والإدراك والوعي. وبيَّن الباحثون الدور المحفِّز للكلوتامات؛ وهي نواقلُ عصبيةٌ رئيسة ولتفاعُلات الأكسدة في الميتاكوندريا. وأكَّد الباحثون أن نشاط الفوتونات الحيوية في الجسم الثفني (Corpus callosum) والمهاد (Thalamus) من الدماغ ينشأ من المحاور ونهاياتها، وأن زيادة الفسفرة لبروتين التيوبيولين تاو يؤدي إلى انخفاضٍ مهمٍّ في نشاط الفوتونات الحيوية في هذه المناطق. هذه النتائج تُرجِّح نقل الفوتونات خلال المحاور العصبية، والتي يمكن أن تكون وسيلةً جديدةً لنقل المعلومات العصبية.

اقترح Kumar et al., (2016) إمكانية أن يكون للفوتونات الحيوية دورٌ في الاتصالات العصبية كإشارة، إضافةً إلى الإشارات الكهروكيميائية الأخرى. وافترضوا أن يكون غمد المايلين للمحور العصبي هو الناقل للفوتونات الحيوية، والذي يمكِّن من النقل الفائق السرعة للمعلومات العصبية، ويمكِّن من حل معضلة الترابُط العصبي. وأبرز Wang et al., (2016) أهمية استخدام التقنيات الحديثة في كشف الفوتونات الحيوية كجهاز تَصويرِ الفوتونات الحيوية (UBIS) مع جهازِ تحليلِ طيفِ الفوتونات الحيوية (BSAD) في توضيح دور الكلوتومات في تحفيزِ انبعاثِ الفوتونات الحيوية ونقلها في الدماغ. كما أشاروا إلى الحاجة العالية للطاقة في أنشطة الدماغ في الحيوانات العليا والإنسان باستغلال طاقة الفوتونات الحيوية ذاتِ الطيف الأحمر القريب من الأشعة تحت الحمراء في دماغ الإنسان المترافق مع زيادة الذكاء، والذي يُمكِن أن يُشير إلى اقتصاد الطاقة.