מדענים חתכו חלון למוחו של עכבר ואז הניחו עליו לייזר כדי לעורר הזיות.
זה מוזר - אבל תוצאות המחקר, שהתפרסמו היום (18 ביולי) בכתב העת Science, היו אפילו יותר מוזרות. למרבה הפלא, החוקרים מצאו כי בעוד שלעכברים יש מיליונים רבים של נוירונים, או תאי מוח, אור הלייזר נדרש לגעת רק בכ 20 מהם כדי להערים על העכבר לזהות דפוס על הקיר שלא באמת היה שם.
תוצאות אלה נתנו השראה לחוקרים לשאול את השאלה המופיעה לעתים רחוקות: מדוע עכברים (ובני אדם) לא פורשים כל הזמן?
בהצהרה נמסר מחבר המחקר הבכיר קארל דייסרוט, מדעי המוח והפסיכיאטר באוניברסיטת סטנפורד. "במוח עכבר יש מיליוני נוירונים; למוח אנושי יש מיליארדים רבים. "אם רק 20 בערך יכולים ליצור תפיסה, מדוע איננו הוזים כל הזמן בגלל פעילות אקראית מזויפת?"
רגישות נפשית מדהימה זו מצביעה על כך שמוחם של יונקים הם אולי מכונות מכוונות אפילו יותר מכפי שחשבו בעבר, הוסיף דייסרוט, המסוגל להגיב למספר נמוך ביותר של תאי מוח מבלי להסיח את הדעת יותר מדי על ידי עצבים שהוטעו באופן אקראי. בעוד שהניסוי הנוכחי בדק רק את ההכרה בדפוסים חזותיים פשוטים, יתכן שתחושות נפשיות מורכבות יותר, כמו רגשות או זיכרונות, נשלטות באופן דומה גם על ידי מספר קטן ומפתיע של תאי מוח.
מעד על לייזרים
איך גורמים לעכבר להזות בלי לומר, להחליק עליו סמים פסיכדליים? לצורך ניסוי זה, החוקרים השתמשו בטכניקה שנקראת אופטוגנטיקה - למעשה, החדרת גנים רגישים לאור למוח של בעל חיים הגורמים לירי עצבים מסוימים כאשר הם נחשפים לאורכי גל מסוימים של אור.
הטכניקה שימשה במחקרים קודמים כדי להפוך עכברים ל"זומבים "מטורפים רעב וכדי לעזור לחולדות לבעוט בהרגל הקוקאין שלהם. כאן, הוא שימש כדי ללמוד כיצד מוחם של עכברים מגיב כאשר הוצגו דפוסים שונים של קווים אופקיים ואנכיים - וכדי לבדוק אם ניתן היה ליצור מחדש את אותן תגובות עצביות רק על ידי דופק קבוצות קטנות של נוירונים עם אור ממוקד.
החוקרים ביצעו משימה זו על ידי גילוף חלון מילולי לתוך גולגלות העכברים (שלם עם חלון זכוכית שקוף והכל). ניתוח זה חשף את קליפת המוח הראייה - אזור המוח האחראי על עיבוד מידע חזותי בעכברים ובבני אדם. המדענים גם הכניסו גנים לעכברים כדי לייצר שני חלבונים שונים, האחד שגרם לנוירונים להאיר ירוק בכל פעם שהם הופעלו ועוד אחד שגרם לנוירונים לירות כאשר נחשף לאור לייזר אינפרא אדום ספציפי.
בשלב הבא הראו החוקרים לעכברים תבנית של הזזת קווים מקבילים ואימנו אותם ללקק זרבובית מים כשהקווים היו אנכיים לחלוטין או אופקיים לחלוטין. הודות לחלבונים הזוהרים בירוק, המדענים ראו בדיוק אילו נוירונים ירו כאשר העכברים זיהו והגיבו לכיווני הקווים השונים. זה איפשר לחוקרים לפתח "הולוגרמה" תלת מימדית מיוחדת של אור לייזר שניתן לירות בדיוק בנקודות הנכונות במוח העכבר כדי לכוון רק לאותם תאי עצב המעורבים בזיהוי קווים אופקיים או אנכיים.
עכשיו, ל"הזיות ". בהדרגה הראו החוקרים כי העכברים מקדימים יותר ויותר את תחזיות הקווים האופקיים והאנכיים, ובינתיים הפעילו את הנוירונים המתאימים במוחם של העכברים באמצעות הלייזר המיוחד שלהם. בסוף הניסוי, החוקרים הפסיקו להציג את קווי העכברים לחלוטין - אך כאשר הלייזר פגע בנוירונים האחראיים לראות קווים אופקיים או אנכיים, העכברים עדיין הגיבו בליקוק זרבובית המים המתאימה.
האם זו הייתה הזיה אמיתית? האם העכברים באמת "ראו" את הקווים הבלתי נראים? אי אפשר לדעת בוודאות, אמר דייסרוט במאמר חדשותי המלווה את המחקר. עם זאת, ירי תאי המוח של המכרסמים והתגובות ההתנהגותיות לאור האור הלייזר נראו בדיוק כמו שהם "במהלך התפיסה הטבעית", אמר דייסרוט. למעשה, אור הלייזר גרם למוח העכברים להגיב לגירוי חזותי ספציפי שלא היה שם.
למרבה הפלא, כתבו החוקרים, הם הצליחו לעורר תגובות עצביות ספציפיות אלה בעכברים על ידי מיקוד בין 10 ל -20 נוירונים - חלק אחוז מסך כל המיליונים של העכברים.
"אנחנו לא יודעים כמה תאים זה צריך לקחת כדי לעורר מחשבה, חוויה חושית או רגש מורחבים יותר אצל אדם", אמר דייסרוט, "אבל זה ככל הנראה מספר קטן באופן מפתיע, בהתחשב במה שאנחנו רואים בו העכבר."
