Cercetătorii au reuşit să preia controlul asupra creierului unui animal

Încercând să descopere modul în care semnalele senzoriale sunt traduse în comportamente specifice, oamenii de ştiinţă de la Universitatea Harvard, SUA, au atins un prag important: au reuşit „să pună stăpânire” pe creierul unui nevertebrat, să determine animalul să execute comenzile date de ei şi chiar să implanteze informaţii senzoriale false, inducând animalul în eroare şi făcându-l să creadă că există hrană în apropiere.

Animalele pe care au fost făcute experimentele sunt viermi nematozi din specia Caenorhabditis elegans, foarte mici, transparenţi, mult utilizaţi în experimente datorită faptului că au un număr mic de celule, dispuse într-un mod deja cunoscut cercetătorilor.

Faptul că oamenii de ştiinţă au reuşit să manipuleze neuronii acestui animal este deosebit de important deoarece, după cum explică Sharad Ramanathan, unul dintre autorii studiului, controlând comportamentele complexe în cazul unui animal cu alcătuire relativ simplă (C. elegans are numai 302 neuroni), specialiştii pot înţelege mai bine cum funcţionează sistemul nervos.

Înţelegând cum funcţionează un sistem nervos simplu până la gradul în care poate fi controlat, oamenii de ştiinţă pot avansa în înţelegerea sistemelor mai complexe.

Până acum, numeroase experimente au recurs la îndepărtarea anumitor neuroni sau la studierea organismelor mutante, cu anormalităţi la nivelul circuitelor neurale, pentru a înţelege conexiunile din interiorul sistemului nervos.

Studiul de la Harvard a abordat problema diferit: în loc de a distruge neuronii pentru a înţelege ce rol ar fi avut, cercetătorii au încercat să preia controlul asupra neuronilor care reglează comportamentul.

Pentru a putea urmări ce se întâmplă în creierul animalului, cercetătorii au folosit viermi modificaţi genetic, ai căror neuroni sunt fluorescenţi, dar sunt şi sensibili la lumină, putând fi astfel activaţi cu ajutorul unor pulsuri de laser.

Scopul lor a fost să activeze câte un singur neuron odată, ca să vadă ce se întâmplă în fiecare caz. Au trebuit, de aceea, să proiecteze un dispozitiv care să urmărească animalul aflat în mişcare, să ţintească precis un anumit neuron şi să-l activeze cu un puls laser, în doar 20 de milisecunde.

În cele din urmă, au reuşit să construiască un sistem cu ajutorul căruia au putut nu doar să urmărească, dar şi să schimbe comportamentul animalului şi ceea ce simţea acesta. Astfel, au putut păcăli creierul animalului făcându-l să creadă că hrana se afla în apropiere lui, determinându-l să se îndrepte spre "hrana" imaginară. Manipulând sistemul nervos al acestui animal, l-au putut face să cotească spre stânga şi spre dreapta şi să se deplaseze în cerc.

Cercetătorii speră ca, perfecţionând aparatura pentru a ţinti şi mai rapid, să poată studia şi creierele unor organisme mult mai complexe, cum ar fi peştii-zebră.