Võimalik, et te pole kunagi sebrakala isiklikult näinud. Kuid kui heidate pilk sebrafishile ülaltoodud lühikeses videos, näete midagi teadusele varem tundmatut: elusolendi ajus liikuva mõtte visuaalne kujutis.
Rühm teadlasi Jaapani Riiklikust Geneetika Instituudist teatas täna ajakirjas Current Biology ilmunud artiklis vapustavast saavutusest. Sisestades geeni sebrakala vastsetesse - mida sageli kasutatakse teadusuuringutes, kuna kogu keha on läbipaistev - ja kasutades sondit, mis tuvastab õisiku, suutsid nad reaalajas tabada kala vaimset reaktsiooni ujumise parameetrile.
Tehnoloogia võti on spetsiaalne geen, mida tuntakse GCaMP nime all, mis reageerib kaltsiumioonide olemasolule, suurendades õisikuvarju. Kuna aju neuronite aktiivsus hõlmab kaltsiumioonide kontsentratsiooni kiiret tõusu, põhjustab geeni sisestamine sebrakala ajus teatud piirkondi, mis aktiveeritakse, helendama. Lilletsentsi suhtes tundliku sondi abil suutsid teadlased jälgida kala aju asukohti, mis aktiveeriti igal hetkel - ja seega püüda kala mõte kinni, kuna see “ujus” ümber aju.
Sebrakala embrüoid ja vastseid kasutatakse teadusuuringutes sageli, kuna need on suuresti poolläbipaistvad. Pilt Wikimedia Commonsi kaudu / Adam Amsterdam
Ülaltoodud videos jäädvustatud konkreetne mõte tekkis pärast parameetriumi (üherakuline organism, mida kala peab toiduallikana) keskkonda viimist. Teadlased teavad, et mõte on kala otsene vastus liikuvale parametsiumile, sest eksperimendi algse osana tuvastasid nad kala ajus konkreetsed neuronid, mis reageerivad liikumisele ja suunale.
Nad kaardistasid selle ülesande eest vastutavad üksikud neuronid, ajendades kalu visuaalselt jälgima täpi liikumist ekraanil ja jälgima, millised neuronid aktiveerusid. Hiljem, kui nad tegid kaladele samamoodi kui ujumisparametsiumi, jälgisid nad aju samu piirkondi ja aktiivsus liikus nendes piirkondades samamoodi, nagu ennustasid vaimukaardid parameetriumi suuna liikumise tagajärjel. . Näiteks kui parameetriumi liikus paremalt vasakule, liikus neuronite aktiivsus vasakult paremale, kuna aju visuaalne kaart on vaateväljaga võrreldes vastupidine.
See pole esimene kord, kui GCaMP on pildistamise eesmärgil sebrakalasse sisestatud, kuid see on esimene kord, kui pildid on jäädvustatud reaalajas videona, mitte pärast staatilist pilti. Teadlased lõid selle välja GCaMP täiustatud versiooni, mis on kaltsiumiioonide kontsentratsiooni muutuste suhtes tundlikum ja eraldab kõrgemat lillestsentsi.
Saavutus on ilmselgelt ime omaette, kuid kaasatud teadlased näevad selle tulemuseks olevat mitmesuguseid praktilisi rakendusi. Kui teadlastel oleks näiteks võime kiiresti kaardistada ajuosad, mida vaadeldavas kemikaalis mõjutatakse kui ravimit, saaks uusi ja tõhusaid psühhiaatrilisi ravimeid hõlpsamini välja töötada.
Samuti arvavad nad, et see avab ukse paljudele veelgi hämmastavamatele - ja võib-olla ka pisut murettekitavatele (kes ju tegelikult tahavad, et nende mõistus loetaks?) - mõtlema pandavatele rakendustele. "Tulevikus võime looma käitumist, sealhulgas õppimist ja mälu, hirmu, rõõmu või viha tõlgendada neuronite konkreetsete kombinatsioonide aktiivsuse alusel, " ütles Koichi Kawakami, üks paberi kaasautoreid.
See on ilmselgelt mõne aja kaugusel, kuid see uurimus näitab, et mõiste loomade mõtete lugemine tema vaimse aktiivsuse analüüsimise kaudu võib liikuda ulmekirjandusest kaugemale, et siseneda reaalmaailma teaduslike rakenduste valdkonda.
