Ιάπωνες επιστήμονες κατάφεραν για
πρώτη φορά να βιντεοσκοπήσουν σε πραγματικό χρόνο τις νοητικές
διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στον εγκέφαλο ενός ψαριού, την ώρα που
αυτό κυνηγά ένα άλλο ψάρι μέσα στο νερό.
Με άλλα λόγια, για πρώτη φορά οι βιολόγοι είδαν τις «σκέψεις» ενός ψαριού να «κολυμπούν» μέσα στον εγκέφαλό του!
Είναι η πρώτη φορά που νευροεπιστήμονες είχαν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν τα εγκεφαλικά κύτταρα εν ώρα δράσης σε ένα ανεξάρτητα κινούμενο ζώο.
Αν και η μελέτη αφορούσε ένα ψάρι, παρέχει στοιχεία και για τον τρόπο λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Προηγούμενες μελέτες είχαν χρησιμοποιήσει τεχνικές μαγνητικής απεικόνισης για να μελετήσουν τη δραστηριότητα διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου των ψαριών, όμως η νέα έρευνα χρησιμοποίησε μια διαφορετική πιο εξελιγμένη τεχνική για να καταγράψει τη διαδικασία ενεργοποίησης και απενεργοποίησης των επιμέρους εγκεφαλικών κυττάρων κάθε στιγμή.
Η νέα τεχνολογία, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί ευρύτερα για να μελετηθεί η νοητική διαδικασία σε ανθρώπους και ζώα και να ρίξει περισσότερο φως σε διάφορες εγκεφαλικές διαταραχές, καθώς να διευκολύνει την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των νευρολογικών – ψυχιατρικών φαρμάκων.
Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Γενετικής της Ιαπωνίας και του Ινστιτούτου Επιστήμης του Εγκεφάλου του πανεπιστημίου Σαϊτάμα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιολογίας Current Biology, εξέφρασαν την αισιοδοξία τους ότι στο μέλλον θα καταστεί εφικτό για τους επιστήμονες να ερμηνεύουν τη συμπεριφορά ενός ζώου, τη διαδικασία μάθησης και μνήμης, καθώς και τα συναισθήματά του (φόβος, χαρά, θυμός κ.α.), με βάση την ιδιαίτερη ενεργοποίηση των ξεχωριστών συνδυασμών νευρώνων (εγκεφαλικών κυττάρων).
Οι Ιάπωνες ερευνητές τροποποίησαν γενετικά τη διαφανή προνύμφη ενός μικρού ψαριού-ζέβρα, έτσι ώστε το τμήμα του εγκεφάλου που εμπλέκεται στην όραση, να εκπέμπει πλέον -χάρη σε μια ειδική πρωτεΐνη (GPF)- φωσφορίζον πράσινο φως, κάθε φορά που οι νευρώνες ενεργοποιούνταν.
Με τη βοήθεια ενός μικροσκοπίου και μιας βιντεοκάμερας υψηλής ανάλυσης, οι επιστήμονες ήσαν πλέον σε θέση να κινηματογραφήσουν σε πραγματικό χρόνο την εγκεφαλική δραστηριότητα του ψαριού σε διαφορετικές στιγμές (όταν κατασκόπευε τη λεία του, όταν κινείτο προς αυτήν, όταν αποφάσιζε να την πιάσει κλπ).
Με άλλα λόγια, για πρώτη φορά οι βιολόγοι είδαν τις «σκέψεις» ενός ψαριού να «κολυμπούν» μέσα στον εγκέφαλό του!
Είναι η πρώτη φορά που νευροεπιστήμονες είχαν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν τα εγκεφαλικά κύτταρα εν ώρα δράσης σε ένα ανεξάρτητα κινούμενο ζώο.
Αν και η μελέτη αφορούσε ένα ψάρι, παρέχει στοιχεία και για τον τρόπο λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου.
Προηγούμενες μελέτες είχαν χρησιμοποιήσει τεχνικές μαγνητικής απεικόνισης για να μελετήσουν τη δραστηριότητα διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου των ψαριών, όμως η νέα έρευνα χρησιμοποίησε μια διαφορετική πιο εξελιγμένη τεχνική για να καταγράψει τη διαδικασία ενεργοποίησης και απενεργοποίησης των επιμέρους εγκεφαλικών κυττάρων κάθε στιγμή.
Η νέα τεχνολογία, σύμφωνα με τους ερευνητές, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί ευρύτερα για να μελετηθεί η νοητική διαδικασία σε ανθρώπους και ζώα και να ρίξει περισσότερο φως σε διάφορες εγκεφαλικές διαταραχές, καθώς να διευκολύνει την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των νευρολογικών – ψυχιατρικών φαρμάκων.
Οι ερευνητές του Εθνικού Ινστιτούτου Γενετικής της Ιαπωνίας και του Ινστιτούτου Επιστήμης του Εγκεφάλου του πανεπιστημίου Σαϊτάμα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό βιολογίας Current Biology, εξέφρασαν την αισιοδοξία τους ότι στο μέλλον θα καταστεί εφικτό για τους επιστήμονες να ερμηνεύουν τη συμπεριφορά ενός ζώου, τη διαδικασία μάθησης και μνήμης, καθώς και τα συναισθήματά του (φόβος, χαρά, θυμός κ.α.), με βάση την ιδιαίτερη ενεργοποίηση των ξεχωριστών συνδυασμών νευρώνων (εγκεφαλικών κυττάρων).
Οι Ιάπωνες ερευνητές τροποποίησαν γενετικά τη διαφανή προνύμφη ενός μικρού ψαριού-ζέβρα, έτσι ώστε το τμήμα του εγκεφάλου που εμπλέκεται στην όραση, να εκπέμπει πλέον -χάρη σε μια ειδική πρωτεΐνη (GPF)- φωσφορίζον πράσινο φως, κάθε φορά που οι νευρώνες ενεργοποιούνταν.
Με τη βοήθεια ενός μικροσκοπίου και μιας βιντεοκάμερας υψηλής ανάλυσης, οι επιστήμονες ήσαν πλέον σε θέση να κινηματογραφήσουν σε πραγματικό χρόνο την εγκεφαλική δραστηριότητα του ψαριού σε διαφορετικές στιγμές (όταν κατασκόπευε τη λεία του, όταν κινείτο προς αυτήν, όταν αποφάσιζε να την πιάσει κλπ).