Исследователи из Оксфордского (Великобритания) и Виргинского (США) университетов прямым воздействием на нервные клетки сумели сформировать у дрозофил «воспоминания» о тех событиях, которые никогда не происходили. Специалистам прекрасно известно, что дрозофил можно научить избегать определенных запахов, создав четкую ассоциацию между этим запахом и, скажем, легким воздействием электрического тока. В проведенных ранее опытах было показано, что центральную роль в хранении такого рода воспоминаний играет грибовидное тело (парная структура в мозге насекомых), однако механизм их формирования оставался загадкой.



В своей работе авторы применили оригинальную методику «оптогенетики», которая позволяет активировать нейроны заданного типа, модифицированные так, чтобы экспрессировать светочувствительный белок: активирование клеток происходит под действием лазерного импульса, направленного в область мозга насекомого. Поскольку ранее было установлено, что в формировании отрицательных ассоциаций у дрозофил участвует дофамин, исследователи сделали светочувствительными скопления дофаминергических клеток. После этого подопытных мушек тренировали, помещая их в струю газа (метилциклогексанола) и включая лазер.

Этот способ тренировки оказался ничуть не хуже традиционных приемов. Ассоциация, таким образом, была напрямую «записана» в мозг при отсутствии какой-либо реальной сенсорной информации.

При последующем исследовании мозга подопытных насекомых авторы обнаружили, что формирование ассоциации обеспечивают всего двенадцать нейронов, которые располагаются вблизи грибовидного тела. В ближайшем будущем исследователи планируют более тщательно изучить эти клетки. «Необходимо выяснить, действительно ли в данном случае задействуются все двенадцать нейронов, — говорит участник работы Адам Клэридж-Чан (Adam Claridge-Chang). — Хотелось бы также посмотреть на структуру соединений, понять, куда идут дендриты».

Необходимо отметить, что в начале этого года группа американских исследователей уже проводила похожие опыты на мышах. Полученные ими результаты изложены в статье, опубликованной в журнале Science.

*********************************************************

Результаты недавно проведенных испытаний показали, что инициатива применения насекомых-киборгов в военном деле совсем скоро может стать реальностью.



Проект, возглавляемый группой ученых из Университета Калифорнии в Беркли (University of California in Berkeley) и финансируемый Управлением министерства обороны США по перспективным исследованиям и разработкам (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA), предусматривает создание системы, которая бы позволила осуществлять ручное управление живыми организмами (в данном случае — жуками) на расстоянии.

Для этого специалисты работают с представителями трех видов насекомых, привезенных из Камеруна: cotinis texana длиной 2 см, mecynorhina torquata (7 см) и гигантским megasoma elephas длиной 20 см. На стадии куколки жукам были вживлены миниатюрные модули, позволяющие влиять на их нервную и мышечную активность. Кроме того, в состав «системы дистанционного управления» жуком входит аккумулятор, обеспечивающий автономную работу электроники и радиопередатчик.

По словам исследователей Хиротака Сато (Hirotaka Sato) и Мишеля Махарбиза (Michel Maharbiz), определенных успехов достичь уже удалось. К примеру, можно заставить жука взлететь, приземлиться, поворачивать в нужном направлении.



Необходимо отметить, что попытки управления насекомыми с помощью вживленных электронных модулей уже предпринимались, однако успешно сделать это в дистанционном режиме ученым удалось впервые.

В обозримом будущем жуков-киборгов ученые намерены применять в военном деле для транспортировки миниатюрных грузов. Кроме того, «механизированных» насекомых можно использовать для исследования труднодоступных районов и мест.

Источники: №1, №2