Mokslo ir technologijų pasaulis

Įprastomis sąlygomis voverinių beždžionių patelės pasaulį mato spalvotą, o patinėliai nemato raudonos ir žalios spalvos - jų akių tinklainėse nėra pigmento, galinčio detektuoti tokio ilgio šviesos bangas. Dabar mokslininkams pavyko atlikti genetinę terapiją, kuri leido dviems šios rūšies gyvūnų patinams išvysti "visiškai spalvotą" vaizdą.

Dviejų voverinių beždžionių patinėlių Sam'o ir Dalton'o akių tinklainės dabar gamina raudonai šviesai jautrius baltymus. Kai tik jų regos organai įgavo šią savybę, gyvūnai spalvinės regos testų metu pradėjo sėkmingai skirti raudonas ir žalias rodomo vaizdo sritis. Eksperimentą atlikęs Sietlo Vašingtono universiteto mokslininkas Jay Neitz'as kartu su bendraautoriais gautus rezultatus publikavo internetiniame žurnalo "Nature" leidinyje.

Neitz'o teigimu, eksperimentas neturėjo suveikti. Įgimtą kataraktą turintys žmonės nesuformuoja nervų jungčių, kurios padėtų smegenims jausti akių perduotus pranešimus. Jei defektas nekoreguojamas chirurgiškai ankstyvu laikotarpiu, šie žmonės lieka iš esmės akli, netgi jei jų akys vėliau savaime atgauna savo funkciją. Tyrinėtojams nebuvo jokio motyvo daryti prielaidą, kad spalvinė rega kuo nors skiriasi nuo kitų regos tipų, tad jie laikėsi nuomonės, jog tokio funkcinio trūkumo apsukti suaugusiam gyvūnui taip pat nepavyks.

Neitz'as apklausė regos srities ekspertus, siekdamas išsiaiškinti jų nuomonę apie galimybę sukurti naujus fotoreceptorius spalvinį aklumą turinčių beždžionių akyse, kurie joms suteiktų galimybę matyti spalvas. "Visi iki vieno atsakė, jog tai visiškai neįmanoma", sako mokslininkas. Tačiau tyrinėtojai visgi nusprendė pabandyti atlikti eksperimentą ir tiesiog pažiūrėti, ar jiems pavyks priversti akis gaminti pigmentinį baltymą.

Raudonųjų fotoreceptorių neturintiems beždžionių patinams buvo injekuotas baltymo geną nešantis virusas. Kai kuriose tinklainės ląstelėse baltymo kiekis pradėjo lėtai didėti. Po 20 savaičių Neitz'as kartu su savo kolegomis pastebėjo, jog Sam'as ir Dalton'as savo kasdienių spalvinės regos testų metu pradėjo kitaip elgtis. Maždaug tuo pat metu baltymo gamybos lygis pasiekė savo maksimumą, o beždžionės išlaikė stabilią spalvinę regą net praėjus dviems metams po atliktos terapijos.

Testų metu beždžionėms buvo rodomi trys ekranai su lopinėliu spalvotų rutuliukų, įkomponuotu pilkų rutuliukų fone. Jei gyvūnas paspaudžia spalvinį signalą perduodantį ekraną, joms kaip atlygis duodama gurkštelėti vynuogių sulčių. Neitz'as sako, jog netgi spalvoms aklos beždžionės atspėja teisingą atsakymą maždaug vieną kartą iš trijų (matyt, paprasčiausiai suveikia tikimybė pasirinkti teisingą ekraną iš vos trijų alternatyvų). "Kartais joms pradeda gerai sektis, todėl pirmąsias dvi dienas mes stengėmės nepradėti džiaugtis per anksti. Tačiau į savaitės pabaigą tapo aišku, jog tai nėra atsitiktinumas", sako tyrimo vadovas.

Sam'as ir Dalton'as pradėjo stabiliai atsirinkti pilkame fone esančius raudonus,  žalius, mėlynus ir violetinius rutuliukus ir taip pat skirti šias spalvas viena nuo kitos. Prieš genų terapiją jie galėjo atskirti tik geltoną ir mėlyną. Greitis, kuriuo beždžionės išmoko atpažinti naująsias spalvas, rodo, jog šiai funkcijai įsisavinti smegenys neturėjo sukurti jokių naujų jungčių, ko paprastai prireikia kitokio tipo regai (pavyzdžiui, objektų atpažinimui) atkurti.

Naujasis pasiekimas sukėlė sąmyšį regos specialistų tarpe; jis taip pat gali turėti toli siekiančių pasekmių bandant suprasti spalvinės regos evoliuciją, teigia Masačūsetso Wllesley koledžo neurologas Bevil'as Conway'us. "Kažkokiu būdu šių beždžionių smegenys jau 'pritaikytos tokiems spalviniams signalams dekoduoti",  sako Conway'us. Šis faktas leidžia kelti prielaidą, kad "spalvinės regos evoliucijai prireikė vos vieno genetinio pokyčio". Tačiau Conway'us perspėja, jog yra ir kitas svarbus aspektas. "Mes nežinome, ar tai suveiktų žmogui, ir ar tai jiems būtų maloni patirtis". Vaikystėje regą praradusiems asmenims atlikus regos sugrąžinimo operacijas, jie neretai skundžiasi, kad naujoji rega yra dezorientuojanti ir paini, pasakoja mokslininkas. Spalvų "pridėjimas" gali lemti panašias pasekmes.

Kiti mokslininkai, kurie anksčiau manė, jog suaugusiems gyvūnams spalvinės regos nepavyks, pripažįsta, jog Neitz'o eksperimentas juos sužavėjo. "Jiems tikrai pavyko suformuoti spalvinę regą", sako Kalifornijos Santa Barbara universiteto neurologas Gerald'as Jacobs'as. "Man eksperimento duomenys atrodo įtikinamai". Deja, kaip beždžionės iš tiesų suvokia spalvas, t.y. kaip jos gyvūnams atrodo - išlieka paslaptis. "Pasiekimas techniniu ir koncepciniu požiūriu yra labai įspūdingas", sako Kalifornijos technologijų instituto Pasadenoje neurologė Melissa Saenz. Tačiau net jei beždžionės išmoko atskirti joms naujo bangos ilgio šviesą, "nėra jokių įrodymų, jog beždžionės pradėjo suvokti naują spalvų dimensiją", sako mokslininkė. Pavyzdžiui, yra galimybė, jog beždžionės raudoną ir žalią spalvas dabar gali suvokti kaip geltonos ir mėlynos spalvos atspalvius. Tai yra spalvos, kurios gyvūnams jau anksčiau buvo pažįstamos. "Jei tai nesusiję su naujais spalvų pojūčiais, tokia terapija spalvinį aklumą turintiems žmonėms nesukeltų drastiško šoko", prognozuoja Saenz.