Vědci implantovali ptákům „vzpomínku“ na novou píseň, pomohla optogenetika

TLDR verze: Optogenetika znovu zasahuje! Tentokrát implantovala do mozku vzpomínku na cosi, co se nestalo. Zatím tedy jen u ptactva. Studie tu.

Když ptáčka zpívali, pěkně mu chytali

Zapomeňte na rodiny, pohlaví, vzdělání nebo šaty. Jedině paměť skutečně dělá člověka! Všechny vaše chmury, optimismus i noční můry konstituují lidskou – či zvířecí obecně – osobnost způsobem, který překonává všechny jiné faktory. Pokud se nebudeme pouštět na tenký led metafyziky, právě choroby degenerující paměť nejlépe ukazují, že vzpomínky tvoří tu temnou hranici mezi tím či oním člověkem a biologickými roboty, kteří zvládají plnit jenom ty nejjednodušší funkce organismu.

Dnes tak bereme paměť jako cosi unikátního pro toho i onoho člověka. Mrkneme-li ale pro inspiraci do sci-fáren, úvahy nad fluiditou paměti mají už pěkných pár dekád, ne-li staletí. Kdybychom uměli okopírovat lidskou paměť do jiného člověka, okopírovali bychom osobnost? Co kdybychom onu paměť digitalizovali do simulace z jedniček a nul (či spíše qubitů)? Nic z toho samože zatím není realitou, obviously. Ale vrství se nám počet studií, které naznačují, že na konec minulé věty nejspíše můžeme napsat příslovečné „zatím“.

Již nějaký ten pátek se tuší, že paměť je ukována do jednotlivých neuronových sítí. Například pokusy na hlísticích ukázaly, že je zřejmě možné přenést vzpomínku z jednoho červa na druhého s pomocí RNA toho prvního! Letos se navíc ukázalo, že to možná platí i napříč generacema – a jistá (skoro to nechci napsat) genetická paměť tak může do nějaké míry existovat. Byť zřejmě jenom na obohacování organismů o nové instinkty.

Nyní přichází další důkaz kvantifikující na praktickém (!) pokusu, jak paměť nejspíše operuje. Týmu optogenetiků se totiž podařilo skrze jakési vytvoření vzpomínek naučit ptáky zpívat melodie, které by neměli znát.

Tým vědátorů z americké UT Southwestern pod bičem Todda Robertse si ve svém nejnovějším pokusu půjčil metody optogenetiky. Tedy oné metody aktivace (či deaktivace) neuronů citlivých (díky genové modifikaci) na světlo (ve formě laserového paprsku stříkajícího z optického vlákna).

Syntaxe paměti

Optogenetika jede jako namazaný blesk a starší studie, které dovedly tady identifikovat bolest a támhle reaktivovat strach, už působí skoro archaicky! Todd se svými kolegátory totiž si totiž posvítili na to, jak se Zebřičky pestré učí zpívat. A to doslova – s pomocí laserů zařících na neurony!

Za běžných okolosti se zebřičky (potažmo pěvci obecně) učí zpívat mimikováním svých rodičů, kteří zpívají před nimi. Todd ovšem zasvítil pomocí optogenetiky na části ptačích mozků, které související se srdeční činností, která zase souvisí s tempem zpěvu ptactva. Tím aktivovali neurony odpovědné za vytvoření vzpomínky na zpěv specifických melodií, které ptáčci neměli znát. A přesto po aplikaci udělátka začali dané songy také zpívat!

Infografika autorů tuna.

Detaily postupu jsou trochu složitější (třeba je sranda, že procesu studie říká „inception„), to podstatné ale je, že je to vůbec poprvé, co byla optogenetika využita k vytvoření specifického behaviorálního podnětu! Ale to není tak podstatné. Významnější je skutečnost, že jsme poprvé kápli na notu jedné z možností toho, co konstituuje základní jednotku vzpomínky (či spíše jejího projevu) jako takové. A navíc u poměrně komplexního úkonu. Rozhodně tedy komplexnějšího, než je třeba vyvolání traumatu. Typicky se přitom podobné pokusy s pamětí orientují jenom na velmi dobře pochopené a velmi primitivní hlístice.

U těch se už podařilo zřejmě transplantovat vzpomínku pomocí RNA. UT Southwestern ale nyní v podstatě vytvořil vzpomínku zcela novou, bez původního základu. Nicméně také třeba už v roce 2013 proběhl svého druhu podobný pokus i na naších. Není to tedy zcela poprvé, co se podařilo prokázat možnost manipulace s pamětí na komplexnějších stvořeních. Pravda, ony optogenetikou naučené songy nejsou úplně matroš na Zlatého slavíka. Jsou totiž mnohem primitivnější než songy naučené přirozeně.

Nicméně, pokud doufáte, že jsme na dosah odemknutí tajemství mozku, asi bude třeba váš optimismus trochu zkopat do kuličky. Jedna vlaštovka s vytvořenou vzpomínkou totiž ještě jaro nedělá.


Doufám, že vám kontextová reklama nabízí nějaké hudební album mrtvého zpěváka. 

První výstřel (do neuronu)

Je to totiž ultimativní důkaz fyzické podstaty (a schopnosti ji ovládat) biologické paměti? To zatím furt nevíme. Když to napíšu polopaticky, zvířat se na jejich vzpomínky nezeptáme. Můžeme sledovat jejich behaviorální projevy, ale bez překladače zvířecí řeči z Arabely si nikdy nemůžeme být jistí, jak vlastně potenciální transplantované vzpomínky vnímají, a co si z nich odnášejí. Pomohlo by zkusit něco takového na lidech…

Ale to se zase jaksi do krve pere s etikou z více důvodů. Mimo bezpečnosti i praktických. U hlístic se RNA přenáší tak, že původní hlístici musíte zabít a jejími ostatky nakrmit druhou. To není moc hitech. A optogenetika zase vyžaduje mimo jiné genové editace a zavádění optických kabelů do hlavy…

Nejspíše tak ještě dlouho, předlouho budeme správné odpovědi jenom tušit, ačkoliv další pokusy můžou přinést stále přesvědčivější důkazy. Odpověď na to, co nás všechny ale skutečně zajímá – tedy kdy si budeme moct algebru nalejt do hlavy pomocí laserů nebo RNA šotů – je ale stále minimálně řadu desetiletí  vzdálená.

Optogenetika má ale zjevně obrovský potenciál. A až něco takového dorazí, bude to potenciální revoluce nejen ve vzdělávání či zábavním průmyslu, ale i v dalším řešení otázky toho, co skutečně dělá člověka.

[LL]

Víc o optogenetice taky ve videu níž:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze