Je to k nevíře, ale i mouchy mají schopnost se učit. Nervové spoje, které jejich paměť formují, byly až dosud neznámé. Gero Miesenböckovi z Oxford University a jeho kamarádům, se nyní podařilo „přišpendlit“ základní komponenty myšlení k dvanácti buňkám. Podle všeho tedy pouhý tucet neuronů dokáže vykouzlit něco, čemu říkáme poznávací proces. V tomto případě jde o spojení vůně s něčím špatným, jako je například elektrický šok. Jde tedy o vytvoření vzpomínky, kterou moucha využívá k tomu, aby se rizikovému zápachu vyhýbala.

Zvětšit obrázek

Miesenböck je autorem metody, která dovoluje sledovat komunikační místa na nervových buňkách, což dovoluje sledovat chování nervové sítě v reálném čase. (Kredit: Gero Miesenböck)

Když začnete cvičit drozofily na čichové podněty, zjistíte, že to u nich vyvolá přímou dopaminovou akci na určitých buňkách v jejich mozku. Pravděpodobně jde o místo uskladnění vzpomínek. Zatím ale žádné nervové postsynaptické cíle dopaminu nebyly známy. Pomocí opticky řízených podskupin dopaminergních neuronů a pozorováním chování mušek se podařilo docílit zesílení signálu a zjistit, jaká část mozku je za změnu v chování odpovědná. Jde o shluk dvanácti buněk, dopaminergních neuronů) nacházejících se při spodním okraji temenního laloku v houbovitém tělese mušího mozku.

Zjistit mezi změtí neuronů mušího mozku, kterých se paměť týká, umožnila až optogenetika. Jde v ní o to, že záblesk světla je použit k uvolnění molekul uvnitř vybraných neuronů. Ty následně stimulují aktivitu těchto neuronů. Miesenböck o jím vyvinuté metodě hovoří následovně: „Je to stejné, jako když chcete poslat vzkaz pouze určitým obyvatelům města. Můžete toho dosáhnout tak, že těm, co chcete, aby váš vzkaz obdrželi, naladíte radio na patřičnou frekvenci a zprávu jednoduše pošlete do světa vzduchem.“  

 

Gero Miesenböck je původem Rakušan, vystudoval v USA, nyní je profesorem fysiologie na University of Oxford, Velká Británie.

Než Miesenböckův tým muší paměť lokalizoval do několika málo buněk, již měl tušení, kde ji hledat. Vodítkem mu byly předchozí práce, například Australanů z Queensland Brain Institute, kterým se pomocí zmutovaných mušek také podařilo ovlivňovat jejich paměť týkající se optických vjemů. Anglickému týmu pod Miesenböckovým vedením se podařilo oblast muších vzpomínek ještě zúžit a to až na pouhých 12 buněk. Stimulace několika málo těchto neuronů vzbudí u mušek dojem nepříjemné zkušenosti, i když se jim ve skutečnosti nic takového neudálo.

K čemu takové bádání je dobré?

Jednoduchý muší mozek nám může být v tomto směru hodně nápomocen v pochopení mnohem složitějších mozků a pochodů, které se v nich odehrávají. Obecně platné pravidlo biologie praví, že příroda jen zřídka kdy vytváří stejnou věc dvakrát. Proto jsou vědci přesvědčeni, že máme s jednoduchými organismy toho v myšlení dost podobného. Kdo ví? Možná i primitivní organismy žijí bohatým duchovním životem

Vědci se snaží „uchopit“ složité psychologické jevy a zredukovat je na mechanické již dlouho. Banánová muška se v tomto směru ukázala být ideálním modelem. Muší inteligenci, kterou tito tvorové potřebují, aby se mohli přizpůsobovat vnějšímu prostředí, lze zredukovat na fyzikální interakci mezi buňkami a molekulami. Miesenböck k tomu dodává: „Nejde o nic jiného, než o pochopení toho, jak inteligenci získáváme z částí, které jsou neinteligentní?

O nynějších výsledcích z Oxfordské laboratoře tisk píše jako o husarském kousku. A není divu, zapsali totiž  mouše do mozku vzpomínky. To  se zatím nikomu u žádného druhu nepodařilo. Neurověda byla dosud vesměs odkázána jen na záznam aktivity neuronů. Záznamy se poté dávaly do korelací s vjemy, akcemi a poznávacími schopnostmi. Vědci nyní mají již mnohem mocnější nástroj ke studiu pochodů v neuronových sítích. Je jí již zmíněná cílená fotostimulace neuronů. Její podstatou je  vpravení látek do buněk, které reagují na světlo tím, že aktivují buňce její iontové kanály (navodí vzruch).  Vědci díky tomu nyní umí podchytit na muším mozku odpovídající mozkový okruh a vyprodukovat v něm příslušnou odezvu. stačilo, když muškám dali čichat metylcyklohexanol a při něm laserem dráždili zmíněných dvanáct neuronů odpovědných za vzpomínku. Výsledkem byly mušky, které se metylcyklohexanolu vyhýbaly jako čert kříži. Stejně, jako mušky v kontrolní skupině, které dostávaly při čichání této látky elektrické šoky.
Ještě nedávno tisk psal o senzaci, když se podařilo mušky přinutit, že začaly na povel skákat. Dnes k tomu vědci přidali vytvoření vzpomínky na bolestivý vjem, který se ve skutečnosti nekonal. A zítra…

Tento článek je pouhým avízem na právě vydanou zprávu University of Oxford o výsledcích, které by měly být k dispozici v nejnovějším vydání časopisu Cell. Předpokládáme jeho brzké doplnění o další informace, případně návrat k tomuto tématu dalším podrobnějším článkem.