Medúzy byly geneticky upraveny tak, aby se jejich neurony při stimulaci rozsvítily: díky těmto živočichům by se mohly vyřešit záhady lidského mozku
Ze všech záhad obklopujících lidské tělo je pro vědce jednou z nejzajímavějších pochopení fungování mozku. Vědět, co se aktivuje v našem mozku, když se rozhodujeme, přijímáme podněty nebo pohybujeme svaly. Zjistili jsme například, že není pravda, že používáme pouze 10 % mozku. Nedávná studie mozku medúzy by mohla pomoci neurovědcům na celém světě.
Studie neurovědců
Lidský mozek má 100 miliard neuronů, mezi nimiž je 100 bilionů spojení. Velmi složitá hádanka k vyřešení. K jeho vyřešení by však mohl napomoci neskonale jednodušší tvor: medúza.
Vědci si pro tuto studii vybrali druh medúzy Clytia hemisphaerica, která má v dospělosti průměr asi jeden centimetr. Vědci z amerického Caltechu vyvinuli jakýsi nástroj, který umožňuje pracovat na jeho genetické výbavě.
Pomocí těchto speciálně navržených nástrojů pro Clytii ji vědci geneticky upravili: její neurony nyní při aktivaci svítí fluorescenčním světlem. A protože jsou medúzy průhledné, mohou vědci sledovat nervovou aktivitu živočichů v jejich každodenním životě. Tedy v podstatě to, co se děje v jejím mozku, když se medúza pohybuje, krmí, utíká před predátory a jak se její neurony koordinují.
Co nám medúza může říct o lidském mozku
Medúzy jsou z hlediska výzkumu mimořádně anomální zvířata. Na genetické úrovni se nepodobají žádnému jinému zvířeti. Červi, mouchy, ryby a myši jsou si podobnější: dokonce i z genetického hlediska je červ podobnější člověku než medúza.
Medúzy proto umožňují vědcům klást otázky a nacházet svým způsobem "abstraktnější" odpovědi: funguje takto neurověda? Jsou jeho principy společné všem typům nervové soustavy, i těm, které jsou člověku nejvzdálenější? Jak mohl vypadat původní nervový systém?
Velký rozdíl mezi naším mozkem a mozkem medúz spočívá v tom, že náš mozek je soustředěn na jednom místě pod lebkou, zatímco jejich mozek je rozprostřen po celém těle jako síť. Jednotlivé "části" medúzy mohou pracovat autonomně, bez centrálního řízení.
Z evolučního hlediska se zdá, že jde o úspěšnou strategii, protože medúzy přežily geologické epochy a kontinentální otřesy. Vědce zajímalo, jak tento mozek funguje, a vzali si příklad z potravních návyků medúzy Clytia: když tato medúza uchopí kořist, přiblíží chapadlo k ústům a současně se předkloní. Jak její difúzní mozek koordinuje tyto pohyby?
Zkoumáním reakcí světelného řetězce vědci zjistili, že difúzní mozek je rozdělen do sektorů: když medúza uchopí kořist, aktivuje se sektor nejblíže k chapadlu, které ji tlačí k ústům. Současně dílčí síť neuronů produkuje molekulu, která způsobí, že se tělo ohne dopředu.
Složitý systém, o kterém nyní víme díky studii a funkčnímu modelu, který vytvořili vědci z Caltechu. A které by v budoucnu mohly být využity k pochopení fungování mozků složitějších druhů.