Cercetătorii au învățat să citească gîndurile meduzelor

Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din California au elaborat un set de instrumente genetice pentru studierea Clytia hemisphaerica, un tip de meduză cu diametrul de aproximativ 1 cm cînd aceasta a ajuns la maturitate.

Cu acest set de instrumente, creaturile mici au fost modificate genetic, astfel încît neuronii lor să strălucească cu lumină fluorescentă atunci cînd sînt activați. Deoarece meduza este transparentă, cercetătorii pot observa strălucirea activității nervoase a animalului într-un mediu natural. Cu alte cuvinte, echipa poate citi mintea unei meduze în timp ce se hrănește, înoată, fuge de la prădători etc., pentru a înțelege modul în care creierul relativ simplu al animalului îi coordonează comportamentul, transmite Noi.md.

Un articol care descrie noul studiu a apărut în revista Cell.

„Meduzele sînt un punct de comparație important pentru că sînt atît de îndepărtate între ele. Ele ne permit să punem întrebări precum: există principii ale neuroștiinței care sînt comune tuturor sistemelor nervoase? Sau cum ar arăta primul sistem nervos? Studiind natura mai larg, putem descoperi și inovații biologice benefice. Este important de menționat că multe meduze sînt mici și transparente, ceea ce le face platforme interesante pentru neuroștiință. Acest lucru se datorează faptului că există instrumente noi uimitoare pentru vizualizarea și manipularea activității neuronale cu ajutorul luminii și puteți pune o meduză vie sub microscop și puteți vedea întregul sistem nervos”, spune Brady Weissbourd, postdoctorant și primul autor al studiului.

Creierul unei meduze nu este concentrat într-o singură parte a corpului, ci este dispersat în tot corpul animalului, ca o rețea. Diverse părți ale corpului meduzei pot funcționa, aparent, autonom, fără control centralizat. De exemplu, gura unei meduze îndepărtată chirurgical poate să continue să „mînînce”, fiind separată de corpul animalului.

„Experimentele noastre au arătat că rețeaua aparent difuză de neuroni care stă la baza umbrelei rotunde a meduzei este de fapt subdivizată în regiuni de neuroni activi, organizați în felii, ca felii de pizza. Cînd o meduză apucă un crevete cu tentaculul său, primii sînt activați neuronii din „felia de pizza” cea mai apropiată de tentacul, ceea ce, la rîndul său, face ca acea parte a umbrelei să se plieze spre interior, drept urmare crevetele ajunge în gură. Acest nivel de organizare neuronală este complet invizibil dacă te uiți la anatomia unei meduze chiar și la microscop. Pentru a-l vedea, trebuie să fii capabil să vizualizezi neuronii activi - asta este ceea ce putem face cu noul nostru sistem”, explică un alt om de știință.

Weissburd subliniază că acesta este doar vîrful înțelegerii întregului repertoriu al comportamentului meduzelor.

„În lucrările viitoare, ne-am dori să folosim această meduză ca o platformă ghidată pentru a înțelege exact cum este generat comportamentul de întregi sisteme neuronale. În contextul transmiterii alimentelor, înțelegerea modului în care tentaculele, umbrela și gura se coordonează unele cu altele ne permite să abordăm problemele mai largi ale modularității în sistemele nervoase și modul în care astfel de module coordonează între ele. Scopul final nu este doar de a înțelege sistemul nervos al meduzei, ci și de a-l folosi ca o trambulină pentru înțelegerea unor sisteme mai complexe în viitor”, spune el.