Mokslo ir technologijų pasaulis

Ambicingi mokslininkai tikisi per penkerius artimiausius metus sudaryti išsamų žmogaus smegenų "žemėlapį". Tuo tarpu vienas Austrijos mokslininkas turi kitokią idėją: manipuliuodamas atskirais neuronais, jis tikisi išsiaiškinti, kokias tiksliai funkcijas jie atlieka. Pasiekimai šioje srityje nemaži - jie ne tik sugeba "įteigti" vaisinėms muselėms klaidingus prisiminimus, bet ir priverčia jas skraidyti, kai kūnas fiziškai yra atskirtas nuo vabzdžio galvos.

Neseniai Oksfordo universitete profesoriumi dirbantis Miesengoeckas sudalyvavo konferencijoje TED, kurioje populiariai pristatė savo tyrimus optogenetikos srityje. Jo darbas iš esmės yra susijęs su genetiniu nervinių ląstelių modifikavimu, taip, kad jos įgautų gebėjimą reaguoti į šviesą. Nukreipus į modifikuotus neuronus šviesos lązerio impulsus, galima imituoti smegenimis sklindančius impulsus - tai leidžia mokslininkui ir jo kolegoms studijuoti, kas vyksta po to.

Žemiau pateiktame video profesorius aiškina, jog vaisinių muselių neuronai buvo modifikuoti taip, kad juose susidarytų šviesai jautrios "poros", kurios atsiveria ląstelę paveikus šviesa. Atsiverusi pora leidžia tekėti elektros srovei, tad neuronas sugeneruoja elektrinį impulsą. Pavyzdžiui, kiti optogenetikos srityje dirbantys mokslininkai jau yra sugebėję suteikti vaisinėms muselėms gebėjimą "užuosti" bananus, kai jos yra apšviečiamos mėlyna šviesa.

Metodas veikia netgi tada, kai muselės neturi smegenų - tiesiogine prasme. Miesenboecko kolegė Susana Lima atskyrė optogenetiškai modifikuotų muselių galvas nuo kūno ir lazerio spinduliu pabandė stimuliuoti vabzdžio nugaros smegenų ekvivalentą. Begalvės drozofilos sugebėjo skraidyti, o tai reiškia, jog tyrinėtojai sugebėjo museles valdyti nuotoliniu būdu, imituodami smegenų generuojamus impulsus.

Begalvių muselių valdymo tyrimų rezultatai pirmą kartą buvo publikuoti prieš penkerius metus, tad logiška manyti, jog mokslininkai nuo to laiko pažengė toli į priekį. Miesenboeckas teigia, jog jo kolektyvo specialistai dabar gali lygiai tokiais pačiais būdais daryti įtaką didesnių gyvūnų psichologijai. Psichologiją tyrinėtojas interpretuoja kaip mechanizmą, susidedantį iš dviejų dalių: "aktoriaus", arba smegenų centro, kuriame priimami sprendimai, ir "kritiko" - smegenų srities, kurioje nuolat gimsta "komentarai" apie "aktoriaus" priimtus sprendimus.

Remdamasis šia logika, Miesenboeckas pirmiausia nustato, kurios ląstelės sudaro "kritiką", kadangi jo nuomone jos yra esminis intelekto komponentas. Jis atrado, jog jei pavyksta nustatyti "kritiko" ląsteles ir jas modifikuoti, tada galima dirbtinai ir savotišku netiesioginiu būdu priversti "aktoriaus" ląstelių regioną pakeisti savo elgseną. Taigi muselė turėtų sugebėti mokytis iš savo klaidų, nors realybėje ji jų niekada nepadarė, aiškina specialistas.

Vienoje eksperimentų serijoje komanda sugebėjo "įteigti" vaisinei muselei "prisiminimą" skraidant vengti tam tikro kvapo.  Atlikdami įvairius muselių elgsenos valdymo eksperimentus, Miesenboeckas su kolegomis atmetimo būdu susiaurino "kritikos centro" regioną iki vos 12 ląstelių. Šios žinios neurologams ir psichologams gali suteikti daug naujos informacijos apie elgseną valdančių neuroninių tinklų funkcionavimą. Tiesa, darbo šioje srityje yra dar labai daug - pavyzdžiui, dar niekas nesugebėjo išsiaiškinti, kaip išties funkcionuoja "kritiko" ląstelės. Tačiau bet kuriuo atveju, tai yra įdomus ir daug žadantis darbas. "Man savotiškai linksma matyti, kaip išgaruoja miglotos psichologijos nuostatos, pamažu užleisdamos vietą fiziniam, mechanistiniam sąmonės suvokimui - net jei kalba eina tik apie musės protą", sako Miesenboeckas. Daugiau apie tai - TED konferencijos videoįraše.