Mokslininkai išpjovė langą pelės smegenyse, tada apšvietė lazeriu, kad sukeltų haliucinacijas.
Tai keista, tačiau tyrimo, paskelbto šiandien (liepos 18 d.) Žurnale „Science“, rezultatai buvo dar keistesni. Pažymėtina, kad, nors pelės turi daugybę milijonų neuronų ar smegenų ląstelių, lazerio šviesai reikėjo paliesti tik apie 20 iš jų, kad apgauti pelę atpažintų sienelės piešinį, kurio iš tikrųjų nebuvo.
Šie rezultatai paskatino tyrinėtojus užduoti retai ištariamą klausimą: kodėl pelės (ir žmonės) nuolat neišsiveržia?
„Pelės smegenyse yra milijonai neuronų; žmogaus smegenyse yra daugybė milijardų“, - pranešime teigė Stanfordo universiteto vyresnysis tyrimo autorius Karlas Deisserotas, neurologas ir psichiatras. "Jei tik 20 ar daugiau žmonių gali susidaryti suvokimą, kodėl gi mes visą laiką ne haliucinuojame dėl klaidingos atsitiktinės veiklos?"
Šis neįtikėtinas psichinis jautrumas leidžia manyti, kad žinduolių smegenys yra galbūt dar labiau subtiliai suderintos, nei manyta anksčiau, pridūrė Deisseroth, galinti reaguoti į nepaprastai mažą smegenų ląstelių skaičių per daug nesiblaškydama dėl atsitiktinai netinkamai veikiančių neuronų. Nors šiame eksperimente buvo nagrinėjamas tik paprastų regėjimo modelių atpažinimas, gali būti, kad sudėtingesnius psichinius pojūčius, tokius kaip emocijos ar prisiminimai, taip pat kontroliuoja stebėtinai mažas skaičius smegenų ląstelių.
Suveikimas lazeriais
Kaip priversti pelę haliucinuoti, tarkime, neslystant tai nuo psichodelinių vaistų? Šiam eksperimentui tyrėjai panaudojo optogenetika vadinamą metodą - iš esmės į gyvūno smegenis įterpdami šviesai jautrius genus, kurie, veikiami tam tikro šviesos bangos ilgio, sukelia tam tikrus neuronus.
Ši metodika buvo naudojama ankstesniuose tyrimuose, siekiant peles paversti bado išprotėjusiais „zombiais“ ir padėti žiurkėms išpopuliarinti kokainą. Čia jis buvo naudojamas sužinoti, kaip pelių smegenys reaguoja parodydamos įvairius horizontalių ir vertikalių linijų modelius, ir sužinoti, ar tas nervų reakcijas būtų galima sukurti vien tik pulsuojant mažas neuronų grupes tiksline šviesa.
Tyrėjai šią užduotį įvykdė įmesdami pažodžiui langą į pelių kaukolę (su permatoma stiklo plokštele ir viskuo). Ši operacija atskleidė regos žievę - smegenų sritį, atsakingą už vaizdinės informacijos apdorojimą tiek pelėms, tiek žmonėms. Mokslininkai taip pat įterpė genus į peles, kad gautų du skirtingus baltymus: vieną, dėl kurio neuronai švytėjo žalia spalva, kai tik jie buvo suaktyvinami, ir kitą, dėl kurio neuronai židė, veikdami specifinę infraraudonųjų spindulių lazerio šviesą.
Tada tyrėjai parodė pelėms judančių lygiagrečių linijų modelį ir išmokė jas laižyti vandens snapelį, kai linijos buvo visiškai vertikalios arba idealiai horizontalios. Dėl žalsvai švytinčių baltymų mokslininkai tiksliai matė, kurie neuronai šaudė, kai pelės atpažino skirtingas linijų orientacijas ir reagavo į jas. Tai leido tyrėjams sukurti specialią 3D lazerio šviesos „hologramą“, kuri galėtų būti iššaunama tiesiai į dešines pelės smegenų vietas, kad nukreiptų tik tuos neuronus, kurie atpažįsta horizontalias ar vertikalias linijas.
Dabar už „haliucinacijas“. Pamažu tyrėjai parodė pelėms vis silpnesnes horizontalių ir vertikalių linijų projekcijas, tuo tarpu specialiu lazeriu įjungdami atitinkamus neuronus pelių smegenyse. Pasibaigus eksperimentui, tyrėjai nustojo visiškai rodyti pelių linijas - tačiau kai lazeris pataikė į neuronus, atsakingus už horizontalių ar vertikalių linijų matymą, pelės vis tiek reagavo laižydamos tinkamą vandens snapelį.
Ar tai buvo tikra haliucinacija? Ar pelės tikrai „matė“ nematomas linijas? Neįmanoma tiksliai žinoti, sakė Deisseroth naujienų straipsnyje, pridėtame prie tyrimo. Tačiau graužikų smegenų ląstelių sudeginimas ir elgesio reakcija į lazerio šviesą atrodė tiksliai taip, kaip tai darė „natūralaus suvokimo metu“, sakė Deisseroth. Iš tikrųjų lazerio šviesa privertė pelių smegenis reaguoti į specifinį regos stimulą, kurio ten nebuvo.
Pažymėtina, kad mokslininkai rašė, kad jie galėjo suaktyvinti šias specifines neuronų reakcijas savo pelėse taikydamiesi nuo 10 iki 20 neuronų - tai sudaro procentą viso pelių multimilijono procento.
"Mes nežinome, kiek ląstelių gali prireikti, kad išprovokuotų įmantresnę mintį, jutiminę patirtį ar emocijas asmenyje", - teigė Deisseroth, "tačiau tai greičiausiai yra stebėtinai mažas skaičius, atsižvelgiant į tai, ką matome pelė."
