Лазер вернет вам... чужую память

Необычный результат получили британские ученые из университета Оксфорда при исследовании нервной системы фруктовых мушек. Оказалось, что эти создания способны переживать события, которые в их жизни никогда не происходили. При помощи лазерного луча биологи привили насекомым страх перед болью, никогда ранее ими не испытанной. Это открытие может стать первым шагом к созданию искусственного жизненного опыта.

Ученые из Оксфорда уже проводили подобные опыты, воздействуя лазером на отдельные клетки нервной системы насекомых. Однако результат "обстрела" оказался очень слабым, чтобы делать окончательные выводы. Биологи решили вывести при помощи генной инженерии новый вид мушек, у которых часть нервных клеток сгруппирована в виде крупного узла.

Массовое воздействие на нейроны продемонстрировало удивительные результаты. Под лучом лазера в отделе клетки под названием "грибовидное тело" начал вырабатываться естественный гормон дофамин (допамин). Само по себе грибовидное тело отвечает за обработку сенсорного восприятия, пространственно-ассоциативную память и рабочие воспоминания. Фактически, этот участок определяет взаимодействие насекомого с окружающей средой.

Читайте также "Протеин памяти доступен только крысам"

Дофамин принято называть "гормоном удовольствия". Он производится организмом для усиления связи между нейронами в точках их соприкосновения. Долгое время считалось, что дофамин образуется при получении физиологического удовольствия и в этом отношении похож на свои, тоже природные, аналоги – амфетамин, эфедрин и метамфетамин.

Однако более поздние исследования доказали, что дофамин, кроме прочих регулирующих функций, является адаптивным гормоном, помогающим преодолеть болевой шок. Его содержание в крови существенно возрастает как при травмах, ожогах и ранениях, так и в стрессовых ситуациях и при кровопотере. Присутствие дофамина в организме улучшает сопротивляемость боли и быстрее успокаивает нервную систему.

Итак, фруктовые мушки были помещены в контейнер, который продувался двумя потоками воздуха. Каждый из них имел свой собственный запах, приятный для насекомых, поэтому мушки стремились размещаться поближе к ним.

После того, как "подопытные" освоились на новом месте, их начали приучать избегать одного из потоков при помощи слабых ударов электрического тока. Это привело к тому, что все насекомые начали собираться исключительно у второго воздушного потока.

Затем в аналогичный контейнер поместили другую партию мушек, которых тоже стали отучать от одного из потоков, но не электричеством, а воздействием лазера на нейроны. Зная нервную систему этих насекомых, ученые были уверены, что они не испытывают болевого шока. Тем не менее, уровень дофамина повышался, и мушки также начали избегать притягательного запаха.

Руководитель проекта Гиро Мейсенбек уверен, что подобный подход можно применить и к Homo sapiens : "Для меня станет большой неожиданностью, если будет доказано, что обучение человека на собственных ошибках отличается от аналогичного процесса у мух и других созданий, обладающих нервной системой".

Вместе с тем, для того, чтобы начать работать с человеческим мозгом, биологам и неврологам еще предстоит точно определить в нем те нейроны, которые отвечают за память. Именно они должны будут подвергнуться лазерному воздействию.

Зато, когда это проблема будет решена, уже ничто не остановит ученых на пути к созданию нового способа обучения человека. При воздействии лазера на нервные клетки мозга будет создаваться ложная память, воспринимаемая в качестве собственной. Таким образом, можно будет объяснить ребенку опасность горячего утюга без прикосновения к нему или оградить опасные зоны строительных площадок от вторжения посторонних, отправляя последним предупреждающий лазерный сигнал.

Естественно, все эти идеи еще очень далеки от реализации, однако Гиро Мейсенбек и его коллеги уверены, что это возможно. Ведь главная теория уже выдвинута и находится в разработке, так что от создания подобных защитно-обучающих систем нас отделяют лишь несколько лет.

Читайте также в рубрике "Наука и техника"