Плодовая мушка Drosophila melanogaster. Фото с сайта wisc.edu

Биологи научились создавать ложные воспоминания при помощи лазера

Исследователи, работающие с насекомыми, достаточно давно установили, что процесс обучения у мух связан с работой грибовидных тел - парных структур, присутствующих в мозгу членистоногих. Одним из ключевых процессов для запоминания оказалась выработка дофамина нейронами грибовидных тел. Авторы новой работы решили проверить, возможно ли создать у мух воспоминания о чем-либо только воздействием на эти нейроны.

В первой серии экспериментов ученые показали, что мухи способны научиться избегать определенного запаха. Исследователи помещали насекомых в камеру, куда подавались струи двух веществ с различными ароматами. Когда муха влетала в одну из струй, она получала небольшой электрический разряд, вызывавший болевые ощущения. Со временем мухи влетали в зону опасного запаха на 30 процентов реже, чем в зону второго аромата.

На второй стадии опыта ученые создали генетически модифицированных мух, у которых дофамин в нейронах грибовидных тел вырабатывался только под воздействием вспышки света. Подробности внесенных учеными изменений приводит New Scientist. Клетки таких мух синтезировали особый мембранный белок, который заставлял нейроны вырабатывать дофамин при связывании с молекулой АТФ (аденозинтрифосфат). АТФ является основным источником энергии для протекания биохимических процессов в живых системах. Обычно "работа" АТФ никак не связана с воздействием света, однако в ходе эксперимента исследователи "помещали" в определенные нейроны мух АТФ, активизирующийся только при облучении мух лазерным лучом.

Исследователи добавляли светочувствительные молекулы АТФ в различные нейроны грибовидных тел генетически модифицированных мух. Затем насекомых помещали в ту же экспериментальную камеру, однако при пролете сквозь опасную зону вместо электрического разряда на мух попадал лазерный луч. Те мухи, у которых модифицированный АТФ был добавлен к определенным 12 нейронам, стали избегать "неправильного" запаха практически с той же частотой, что и мухи их первого опыта.

Как утверждают авторы исследования, полученные результаты доказывают, что стимуляция именно этих нейронов привела к появлению ложных воспоминаний о боли при пролете сквозь опасную зону. В ближайшее время ученые намерены повторить эксперименты на мышах. Новая работа вызвала положительные отзывы многих специалистов. Однако некоторые из коллег авторов исследования считают, что его результаты неоднозначны. Критики указывают, что в работе была показана способность небольшой группы нейронов стимулировать запоминание, но не было показано, что они работают при нормальном процессе обучения.

Ссылки по теме
- Lasers Impart Life Lessons in Flies - ScienceNOW, 15.10.2009
- Laser creates false memories in fly brains - New Scientist, 15.10.2009
- Колюшки оказались способны учиться на чужих ошибках – Lenta.ru, 17.06.2009
- Пчелы освоили счет до четырех – Lenta.ru, 28.01.2009
- Ученые доказали способность птиц учиться пению во сне – Lenta.ru, 15.12.2008
- Больные пчелы утрачивают способность к обучению – Lenta.ru, 16.07.2008
- Медоносные пчелы оказались полиглотами – Lenta.ru, 04.06.2008
- Обезьяны научились управлять механической рукой силой мысли – Lenta.ru, 29.05.2008

Сайты по теме
- Грибовидные тела в Википедии
- АТФ в Википедии