„Žuvis kiborgas“ gali padėti atskleisti smegenų veikimo paslaptis (Foto)

Ši „žuvis kiborgas“, kaip ją vadina Izraelio Ben Guriono universiteto profesorius Ronenas Segevas, buvo viena iš kelių tyrime naudotų žuvų.

„Tyrinėjant žuvis atsiveria realios galimybės tirti smegenis“, – sako R.Segevas.

Navigacija yra gyvybiškai svarbi ieškant maisto ir prieglobsčio bei bėgant nuo plėšrūnų. Ir tai nėra paprasta: navigacija apima aplinkos pažinimą, informacijos apie tą aplinką kaupimą smegenyse ir jos atkūrimą, kai to prireikia. Iš tikrųjų, nepaisant to, kad žuvys garsėja bloga atmintimi, R.Segevas aiškina, kad jos iš tikrųjų mokosi ir prisimena aplinką, kad galėtų geriau joje orientuotis. Iki šiol tiksliai nebuvo žinoma, kaip tai veikia.

Tam, kad tai išsiaiškintų, tyrėjai naudojo įrašymo prietaisus, kad išmatuotų su navigacija susijusios žuvies smegenų dalies neuronų aktyvumą, kai žuvis plaukė akvariume esančiais kanalais. Tai padėjo tyrėjams nustatyti ląsteles, reaguojančias į judėjimo kryptį ir atstumą iki ribos – panašias į tas, kurios yra aptinkamos žinduolių organizmuose. Tačiau, kitaip nei žinduolių, auksinės žuvelės ląstelės leidžia jai judėti „trimatėje“ aplinkoje – horizontaliai, įstrižai ir vertikaliai.

Prietaisas ant žuvelės galvos fiksavo nervinį signalą, jį sustiprino ir išsaugojo atminties luste. Šio tyrimo metu gautus duomenis tyrėjai panaudojo, kad nubrėžtų žuvies neuronų aktyvumo grafiką pagal jos judėjimą, kurį užfiksavo priešais akvariumą esanti kamera.

Pasak R.Segevo, šio metodo privalumas yra tas, kad šis prietaisas vandenyje plūduriuoja ir nenusveria žuvies, todėl netrukdo jai plaukti.

Goldfish headgear reveals secrets of fish navigation https://t.co/JkpPkWHrdE pic.twitter.com/IoUP8WzJ90

— Dean Ephram (@x3deeh) April 25, 2023

Žurnale „PLOS Biology“ paskelbtas tyrimas rodo, kad auksinių žuvelių navigacija panaši į žiurkių, o tai leidžia manyti, kad žinduoliai su žuvimis turi bendrų navigacijos mechanizmų.

Atsižvelgiant į tai, kad žinduoliai ir žuvys prieš milijardus metų atsiskyrė į skirtingą evoliucijos srautus, šie rezultatai gali padėti suprasti žmogaus smegenų navigacijos sistemą.

Kitas tyrėjų žingsnis – išsiųsti „žuvis kiborgus“ į pusiau natūralią tvenkinio aplinką. Čia jie stebės žuvų neuronų aktyvumą, kai jos sąveikaus erdvesnėje aplinkoje – taip pat ir su kitomis žuvimis.

R.Segevas sako, kad kitoms žuvims „žuvys kiborgai“ netrukdo: „Atrodo, kad joms tai nerūpi. Iš pradžių manėme, kad prietaisas gali susilpninti žuvį ir kad ji gali būti užpulta kitų, tačiau taip neatsitiko.“

Jis priduria, kad „žuvys labai svarbios aplinkai, todėl svarbu suprasti jų fiziologiją, jų elgesį ir kaip jos elgiasi. Apskritai navigacija padeda mums sužinoti apie supratimą, mokymąsi ir atmintį, todėl tai toks svarbus elgesio ir smegenų mokslo aspektas.“

Parengta pagal „BBC Science Focus“.