Naučnici zavirili u mozak pomoću lasera i nije im bilo jasno kako to da ne haluciniramo non stop

U laboratoriji Medicinskog fakulteta na Univerzitetu Stenford u Kaliforniji miševi haluciniraju. Naučnici su izazvali halucinacije kod životinjica novom laserskom tehnologijom pošto su svetlosnim zracima pokrenuli određenu grupu neurona.

Ova tehnika bi trebalo da pruži uvid naučnicima u način na koji nam milijarde neurona u mozgu omogućavaju da steknemo utisak o okolini. Istraživanje bi moglo da dovede i do novih vidova lečenja psiholoških poremećaja, između ostalog i nekontrolisanih halucinacija.

Doktor Karl Dizerot, psihijatar i neurolog sa Stenforda, početkom dvehiljaditih je sa svojim kolegama kod miševa aktivirao određene neurone snopom svetlosti. Istraživači su zahvaljujući svetlosti otkrili na koji način neuroni zapravo funkcionišu. Dizerot je, međutim, želeo da odabere jednu ćeliju u mozgu koju će aktivirati i gasiti uz pomoć svetlosti.

Naučnici su dizajnirali uređaj koji emituje sićušne snopove crvene svetlosti koji odjednom pogađaju desetine pojedinačnih moždanih neurona. Da bi testirali ovaj sistem, Dizerot i njegove kolege su se usredsredili na moždanu percepciju vizuelnog sveta. Kada svetlost dopre do očiju, miša ili čoveka, ona aktivira nervne završetke u mrežnjači koji električne impulse šalju u zadnji deo mozga.

Tamo, u vizuelnom korteksu, neuroni prepoznaju obrasce koje mozak potom sastavlja u sliku realnosti.

Naučnici su u neurone koji se nalaze u vizuelnom korteksu miševa uneli dva gena. Jedan gene čini osetljivim na crvenu svetlost lasera, a drugi podstiče neurone da stvaraju zeleni odsjaj kada se aktiviraju, tako da istraživači mogu da prate njihov odgovor na stimuluse, prenosi Nedeljnik.

Miševima su potom pokazane slike na monitoru. Na nekima su se nalazile vertikalne pruge, na drugima horizontalne. Ponekad su bile jarko obojene i istaknute, a ponekad mutne. Istraživači su naučili miševe da ližu cev kada vide vertikalne štrafte. Ako pravilno izvedu test, dobijaju kap vode.

Dok su miševima prikazivane slike, hiljade neurona u njihovim vizuelnim korteksima sjajile su zeleno. Jedna grupa ćelija aktivirala se u odgovor vertikalnim prugama, a drugi neuroni bi se palili kada miševi posmatraju horizontalne linije.

Istraživači su iz obe grupe neurona odabrali po nekoliko desetina, a kada su ponovo prikazali pruge miševima i ovog puta uperili svetlo u neurone iz odgovarajuće grupe, aktiviranje odgovarajućih neurona pomoglo je miševima da preciznije prepoznaju pruge.

Istraživači su potom isključili monitor i ostavili miševe u mraku. Kontrolisanim svetlosnim zracima pokretali su neurone i za horizontalne i vertikalne pruge, a miševi su lizali cev kao da stvarno vide vertikalne pruge.

Naučnici su suzili snopove crvene svetlosti na manju grupu neurona, a potom na još manju, a miševi su nastavljali da se ponašaju kao da posmatraju vertikalne linije. Naučnici su utvrdili da praktično mogu da izazovu halucinacije stimulisanjem samo dva neurona.

Grupe neurona mogu se uskladiti tako da spremno reaguju i na najmanji stimulus. Doktor Dizerot i njegove kolege su zaključili da za aktivaciju nekoliko neurona često nije potreban nikakav optogenetski uređaj; oni mogu da ponekad reaguju čak i bez ikakvog stimulusa.

To je istraživače zbunilo: ako su za to potrebna samo dva neurona, kako to da ne haluciniramo sve vreme? Dizerot objašnjava da kada neuron nasumično reaguje, drugi ga utišaju.

Doktor Dizerot je kao psihijatar lečio brojne pacijente koji su patili sa vizuelnim halucinacijama. On želi da sazna kako pojedinačni neuroni uspevaju da dovedu do stvaranja imaginarnih slika i kako se halucinacije mogu zaustaviti.

“Sada znamo gde se te ćelije nalaze, kako izgledaju i kakvog su oblika”, ističe dr Dizerot. “U budućnosti ćemo ih upoznati mnogo detaljnije.”

 

Izvor: NEDELJNIK, THE NEW YORK TIMES INTERNATIONAL REPORT

Foto: Depositphotos/Yakobchuk