Учени изрязали прозорец в мозъка на мишка и насочили лазер към него, за да предизвикат халюцинации.
Това е странно, но резултатите от изследването, публикувано в списание Science са още по-странии. Учените открили, че докато мишките притежават милиони неврони или мозъчни клетки, светлината от лазера трябвало да докосне едва 20 от тях, за да накара мишката да разпознае модел на стената, който всъщност не съществувал.
Тези резултати вдъхновили учените да си зададат въпроса: Защо мишките (и хората ) не халюцинират постоянно?
Мишият мозък притежава милиони неврони, човешкият милиарди. Ако едва 20 могат да създадат възприятие, тогава защо всички ние не халюцинираме, в резултат на фалшива хаотична активност?
Тази изключителна чувствителност подсказва, че мозъците на бозайниците са може би още по-прецизно настроени машини, отколкото сме смятали първоначално – способни да реагират на изключително малък брой мозъчни клетки, без да се разсейват от случайно активирани неврони. И макар експериментът да се фокусирал върху разпознаването на прости визуални модели, е възможно далеч по-сложни усещания, като емоции и спомени, също да могат да се контролират от изненадващо малък брой мозъчни клетки.
Как една мишка може да бъде накарана да халюцинира без психиделични лекарства? В експеримента учените използвали техниката оптогенетика – вмъкване на светлочувствителни гени в мозъка на животното, които карат определени неврони да се активират при излагането им на определени дължини на вълните.
Техниката била използвана и в предишни изследвания, за да превърне мишка в полудяло от глад зомби, и за да помогне на плъх да преодолее кокаиновата си зависимост. Тук целта и била да помогне на учените да разберат как реагира мишият мозък когато му бъдат показани различни модели от хоризонтални и вертикални линии – и да установят дали тези невронни реакции могат да се пресъздадат чрез активиране на малки групи неврони с насочена светлина.
Целта била постигната чрез изрязване на прозорец в черепа на мишката. При тази операция на показ бил изложен зрителният кортекс - областта от мозъка, отговорна за обработката на зрителната информация и при мишките, и при хората. Учените вмъкнали и гени в мишката за производството на два различни протеина – един, който карал невроните да светят в зелено, всеки път когато са активни и друг, който ги активирал при излагането им на определена инфрачервена лазерна светлина.
След това изследователите показали на мишката модел на движещи се паралелни линии и ги обучили да облизват водна струя всеки път когато линиите са идеално вертикално или хоризонтално подредени. Благодарение на светещите в зелено протеини, учените разбрали кои точно неврони се активират, когато мишката разпознава и реагира на различната ориентация на линиите. Това им позволило да разработят специална 3D холограма от лазерна светлина, която би могла да се насочи към точното място от мишия мозък, така че да бъдат активирани само онези неврони, свързани с разпознаването на хоризонталните и вертикални линии.
Относно халюцинирането. Постепенно учените започнали да показват на мишката все по-неясни хоризонтални и вертикални линии, като междувременно активирали правилните неврони в мозъка и със специален лазер. В края на експеримента, изследователите престанали да показват на мишката каквито и да било линии – но когато лазерът бил насочван към невроните, отговорни за виждането на хоризонтални или вертикални линии, мишката все още реагирала, като облизвала водната струя.
Дали това е истинска халюцинация? Дали мишката наистина е видяла невидими линии? Няма как да се отговори със сигурност, но активирането на мозъчните клетки и поведенческите реакции към лазерната светлина наподобявали тези при естествено възприятие. В крайна сметка лазерът накарал мозъкът на мишката да реагира на определени несъществуващи визуални стимули.
Още по-забележителното е, че учените успели да провокират тези специфични невроннни реакции, активирайки едва между 10 и 20 неврона – значително по-малко от процент от милионите неврони в мишия мозък.
Изследователите все още не знаят колко клетки ще са нужни за предизвикване на по-сложна реакция, сензорно преживяване или емоция у хората, но вероятно ще са изненадващо малко, като се има предвид скромния брой наблюдаван при мишките.
Източник: livescience.com
