Научници су урезали прозор у мишји мозак, а затим на њега светлили ласер да покрене халуцинације.
То је чудно - али резултати студије, објављене данас (18. јула) у часопису Сциенце, били су још чуднији. Изненађујуће, истраживачи су открили да мишеви имају више милиона неурона, односно ћелија мозга, ласерској светлости је било потребно да додирне само око 20 њих како би мишом натерао да препозна дезен на зиду који заправо није постојао.
Ови резултати су инспирисали истраживаче да поставе ретко изговорено питање: Зашто се мишеви (и људи) не муче стално?
"Мишји мозак има милионе неурона; људски мозак има много милијарди", рекао је у изјави старији аутор студије Карл Деиссеротх, неурознанственик и психијатар са Универзитета Станфорд. "Ако само 20 или тако нешто може створити перцепцију, зашто онда не халуцинирамо све време, због лажне случајне активности?"
Ова невероватна ментална осетљивост сугерише да су мозгови сисара можда још финије подешени стројеви него што се претходно мислило, додао је Деиссеротх, способан да одговори на изузетно низак број можданих ћелија а да се не одузме превише од случајно погрешних неурона. Иако је овај експеримент само разматрао препознавање једноставних визуелних образаца, могуће је да сложеније менталне сензације, попут емоција или сећања, такође контролише изненађујуће мали број можданих ћелија.
Искључивање ласера
Како направити миша халуцинацију без, рецимо, дрогирања психеделичним лековима? За овај експеримент, истраживачи су користили технику која се зове оптогенетика - у суштини убацивање гена осетљивих на светло у животињски мозак који узрокују паљење одређених неурона када су изложени одређеним таласним дужинама светлости.
Ова техника се користи у претходним истраживањима да би мишеве претворила у „зомбија који гладују од глади“ и како би помогла штакорима да избаце своју кокаинску навику. Овде је коришћено да се научи како мозак мишева реагује када су приказани различити обрасци водоравних и вертикалних линија - и да се види да ли би ти неуронски одговори могли да настану чисто пулсирањем малих група неурона са циљаном светлошћу.
Истраживачи су овај задатак постигли урезујући буквални прозор у лобању миша (комплетан са провидним стакленим окном и све остало). Овом операцијом изложени су визуелни кортекс - регија мозга одговорна за обраду визуелних информација и код мишева и код људи. Научници су такође уметнули гене у мишеве како би произвели два различита протеина, један који је узроковао да неурони постају зелени када год се активирају, а други који је изазвао паљење неурона када су били изложени специфичној инфрацрвеној светлости ласера.
Затим су истраживачи показали мишевима шаре паралелних линија и обучили их да лижу излив воде када су линије савршено вертикалне или савршено хоризонталне. Захваљујући зелено блиставим протеинима, научници су тачно видели који неурони пуцају када су мишеви препознали и реаговали на различите линије оријентације. То је омогућило истраживачима да развију посебан, 3Д "холограм" ласерске светлости који би могао да се испаљује на тачно тачна места у мозгу миша да циљају само оне неуроне који учествују у препознавању хоризонталних или вертикалних линија.
Сада, за "халуцинације". Постепено, истраживачи су показали мишевима све слабије пројекције хоризонталних и вертикалних линија, истовремено активирајући одговарајуће неуроне у мозгу мишева својим посебним ласером. На крају експеримента, истраживачи су престали показивати линије мишева - али, када је ласер ударио у неуроне одговорне за гледање хоризонталних или вертикалних линија, мишеви су и даље реаговали лижући одговарајући излив воде.
Да ли је то била права халуцинација? Да ли су мишеви заиста "видели" невидљиве линије? Немогуће је сигурно знати, рекао је Деиссеротх у чланку који је приложио студију. Међутим, пуцање ћелија мозга глодара и понашања у понашању на ласерску светлост изгледали су тачно онако како су то чинили "током природне перцепције", рекао је Деиссеротх. Заправо, ласерско светло изазвало је мозак мишева да реагује на специфични визуелни стимуланс који није био тамо.
Изненађујуће, написали су истраживачи, били су у стању да покрену ове специфичне неуронске реакције код својих мишева циљајући између 10 и 20 неурона - што је део процента од мултимилионског укупног броја мишева.
"Не знамо колико ћелија можда треба да покрене сложенију мисао, сензорно искуство или емоцију у човеку," рекао је Деиссеротх, "али вероватно ће то бити изненађујуће мали број, имајући у виду шта видимо миш."
