Lehet, hogy soha nem látott egy zebrahalot személyesen. Vessen egy pillantást a fenti zebrafish-re a fenti rövid videóban, és látni fog valamit, amely korábban ismeretlen volt a tudomány számára: egy élőlény agyán mozgó gondolat vizuális ábrázolása.
A japán Nemzeti Genetikai Intézet tudósok egy csoportja jelentette be a jelen Biológiában megjelent cikkben az elképesztő eredményt. Egy gént beillesztve egy zebrafish lárvába - amelyet gyakran használnak a kutatásban, mivel az egész test átlátszó -, és a fluoreszcenciát érzékelő szondát használva képesek voltak megragadni a halak mentális reakcióját úszási parameciumra valós időben.
A technológia kulcsa a GCaMP néven ismert speciális gén, amely a fluoreszcencia növekedésével reagál a kalcium-ionok jelenlétére. Mivel az agy idegsejt aktivitása a kalcium-ionok koncentrációjának gyors növekedését vonja maga után, a gén beillesztése miatt a zebrafish agyában az aktiválódott egyes területek fényesen ragyognak. A fluoreszcenciára érzékeny szonda segítségével a tudósok képesek voltak megfigyelni a hal agyának azon helyeit, amelyek adott pillanatban aktiválódtak - és így megragadni a hal gondolatát, mivel az az agyon „úszik”.
A zebrafish embriókat és lárvákat gyakran használják a kutatásban, mivel ezek nagyrészt áttetszőek. Kép a Wikimedia Commons / Adam Amsterdam segítségével
A fenti videóban rögzített gondolat egy paramecium (egy egysejtű organizmus, amelyet a halak élelmezési forrásnak tartanak) a halak környezetébe engedése után merült fel. A tudósok tudják, hogy a gondolat a hal közvetlen reakciója a mozgó parameciumra, mert a kísérlet kezdeti részeként azonosították a hal agyában a neuronokat, amelyek reagálnak a mozgásra és az irányra.
Meghatározták a feladatért felelős egyes idegsejteket azáltal, hogy a halakat arra kényszerítették, hogy vizuálisan kövessék a ponton a képernyőn megjelenő mozgást, és megfigyeljék, melyik neuronok aktiválódtak. Később, amikor ugyanezt tették a halak számára, amikor figyelték az úszó parameciumot, az agy ugyanazon területei kigyulladtak, és az aktivitás ezen a területen áthaladt ugyanolyan módon, mint amelyet a mentális térképek megjósoltak a paramecium irányított mozgásának eredményeként . Például, amikor a paramecium jobbról balra mozog, az idegtevékenység balról jobbra mozog, mivel az agy látási térképe megfordul a látómezőhöz képest.
Nem ez az első alkalom, hogy a GCaMP-t képalkotó célokra illesztik be a zebrahalba, de ez az első alkalom, hogy a képeket valós idejű videóként rögzítik, nem pedig statikus képként a tény után. A kutatók ezt a GCaMP továbbfejlesztett változatának kifejlesztésével valósították meg, amely érzékenyebb a kalcium-ion koncentráció változásaira és nagyobb fluoreszcenciát biztosít.
A teljesítés nyilvánvalóan csodálatos önmagában, ám az érintett tudósok azt látják, hogy ez számos gyakorlati alkalmazáshoz vezet. Ha például a tudósok képesek lennének az agy azon részeinek gyors feltérképezésére, amelyeket a vizsgált vegyi anyag kábítószerként érint, akkor új és hatékony pszichiátriai gyógyszereket lehetne könnyebben kifejleszteni.
Úgy gondolják, hogy ez megnyitja az ajtót még sok más lenyűgözőbb - és talán kissé zavaró - számára (aki mindazonáltal valójában azt akarja, hogy az elméjük elolvassa?) - elgondolkodtató alkalmazásokat. "A jövőben az állatok viselkedését, ideértve a tanulást és az emlékezetet, a félelmet, az örömöt vagy a haragot, a neuronok bizonyos kombinációinak aktivitása alapján lehet értelmezni" - mondta Koichi Kawakami, a cikk egyik szerzője.
Nyilvánvaló, hogy ez egy kis idő elteltével, de ez a kutatás azt mutatja, hogy az állat gondolatainak az értelmi tevékenység elemzésével történő olvasásának koncepciója a tudományos fantasztikán túlmutathat, hogy belépjen a valós tudományos alkalmazások területébe.
