Un aparat de alterare al mintii face mustele sa cante si sa danseze

0

 

Oamenii de stiinta au proiectat un aparat special pentru controlul termogenetic al mustelor. Acesta, denumit FlyMAD, permite cercetatorilor sa directioneze lumina sau caldura catre diverse parti ale corpului unei muste in miscare si in acelasi timp sa analizeze celulele nervoase ale acesteia. Comparativ cu alte tehnici, FlyMAD permite un rezultat mult mai fidel al investigatiei. Folosind aceasta noua tehnologie, cercetatorii au descoperit noi informatii in legatura cu doua tipuri de celule neuronale ce au rol in comportamentul mustelor legat de imperechere.

140525154744-large

Un Drosofila mascul ridica o aripa si „canta” datorita activarii neuronilor cantecului. FlyMAD permite tintirea exacta a unei raze laser in infrarosu catre o musca careia i-a fost introdus genetic un canal ionic sensibil la caldura. Imagine: Dan Bath

Musca de fructe Drosofila Melanogaster reprezinta un experiment ideal pentru analiza circuitelor functionale din celulele nervoase (neuroni). In trecut, nu era posibil sa controlezi exact neuronii in cazul mustelor in miscare. Andrew Straw si echipa sa au depasit aceasta bariera.

Schimbari rapide ale mintii mustelor in zbor

Straw si colegii sai sunt interesati de mecanismele care formeaza circuitele celulare din creierul mustei. Ei s-au concentrat pe controlul comportamentelor complexe ca cel al ritualurilor de imperechere. Pentru a intelege mai bine cum functioneaza impreuna diferite circuite neuronale, acestia au dezvoltat FlyMAD („Fly Mind Altering Device” – aparat de alterare a mintii mustelor in zbor), un aparat care foloseste o camera video pentru a urmari miscarile mustei intr-o cutie. FlyMAD permite observarea simultana a mai multor muste in acelasi timp si iradierea exacta a unor zone specifice din corpul acestor insecte. Combinand metodele sensibile ale optogeneticii si ale termogeneticii, cercetatorii au putut sa schimbe cai neuronale specifice din interiorul creierului mustelor prin intermediul FlyMAD.

Noua tehnologie termogenetica foloseste muste modificate genetic care sunt sensibile la temperatura. In momentul in care sunt iradiate de catre lumina infrarosie si odata cu cresterea concomitenta a temperaturii mediului la valoarea de 30 de grade Celsius, aceste insecte isi schimba anumite aspecte ale comportamentelor lor. Acest fenomen nu se intampla la temperatura de control de 24 de grade Celsius. Comparativ cu alte metode folosite in mod normal, FlyMAD foloseste o tehnologie ce permite o rezolutie instantanee mult imbunatatita. Activarea sau dezactivarea unor neuroni specifici si schimbarile care urmeaza in comportamentul insectei au loc intr-o fractiune de secunda si sunt induse cu ajutorul razei in infrarosu.

Noi intelegeri ale comportamentului mustelor in cadrul ritualurilor de imperechere

Echipa a testat FlyMAD comparand rezultatele cu reactiile deja cunoscute ale mustelor modificate genetic la lumina si caldura. S-a demonstrat astfel ca FlyMAD functioneaza impecabil, in consecinta cercetatorii au folosit metoda lor pentru a ataca noi intrebari legate de cunoastere. Intr-un anumit scenariu termogenetic ei au investigat un anumit tip de neuroni cunoscuti ca fiind legati de cantecele de curtoazie ale mustelor, fapt observat in experimentele anterioare. Datorita rezolutiei superioare a FlyMAD cercetatorii au reusit sa discearna rolul in cazul a doua tipuri de celule neuronale din creier mult mai in detaliu. Ei au putut dezvalui activitatea unui tip de neuroni legati de o stare persistenta din timpul ritualurilor de imperechere, iar celalalt tip era legat de actiunea cantatului. In experiment, aceasta diferentiere a devenit evidenta in momentul in care masculul a incercat sa se imperecheze cu o minge de ceara, incercuind-o in zbor si incepand sa isi vibreze aripile dupa stimularea cu raza laser.

FlyMAD permite combinatia optogenetica si termogenetica

In viitor, Straw vrea sa combine activarea mustelor atat prin lumina cat si prin caldura intr-un singur experiment – lucru fezabil cu ajutorul FlyMAD. Acest fapt ar permite activarea sau dezactivarea unor diferite elemente genetice din musca. FlyMAD ofera extraordinara oportunitate de a raspunde la multe intrebari. De exemplu am putea analiza cum pot functiona neuroni singulari in cascada, in cadrul circuitului neuronal. In final, noile intelegeri ale functiilor creierului mustelor pot fi aplicate retelelor neuronale din creierul mamiferelor.


Sursa articolului:

MAterialele pentru articolul de mai sus au oferite de catre .


sursa: 

Află cum să scapi de oboseală și să-ți crești nivelul de vitalitate

Share.

About Author

Razvan este arhitect, ca si formare, un spirit-ghid, ca si chemare.

Leave A Reply

Citește articolul precedent:
Vederea este legata de experienta: perceptia vizuala pentru fete si litere este similara

Fetele sunt extrem de importante pentru fiintele umane. De aceea, in cursul evolutiei, perceptia noastra vizuala s-a specializat in principal...

Închide