Mehkužci so zakon!

Mehkužci so zakon, še posebaj polži (za raziskovanje možgan). Na morskih polžih, Aplysia, je Kandel ugotovil, kako deluje naš spomin. Zanimalo ga je, kako pride do senzitacije in habituacije. Za svoje delo je leta 2000 dobil tudi Nobelovo nagrado za medicino. Danes vam bom predstavila novico o tem, kako se neki drugi morski polži ("sea slug") odločajo, ali bi nekaj pojedli ali pa bi se raje odmaknili stran od določenega dražljaja.

Danes sem na Science Dailyiju odkrila prispevek z naslovom "Attack or Retreat? Circuit Links Hunger and Pursuit in Sea Slug Brain", ki opisuje tale članek.

Že pred časom so na Univerzi v Ilinoisu ugotovili, da se morski polži zelo hitro naučijo, če kakšna stvar ni užitna za njih. To so pokazali s temle posnetkom. Sicer bi bilo zelo čudno, če bi morski polži imeli "dolgo lajtungo" in bi parkrat probali vsako strupeno stvar v morju. Prej kot slej bi poginili in ko bi poginila cela populacija teh polžev, bi izumrli. Tako je še dobro, da so se adaptirali na okolje, da jih mi lahko zdaj preučujemo v nevroznanosti. Kaj pa bi imeli drugače dražili in preučevati? Torej, na posnetku je prikazan primer učenja z enim poiskusom/izpostavitvijo. Ko je Pleurobrancaea prišel/prišla do neužitne/ga Flabellina idoinea (drugi rod morskih polžev), jo je preizkusil/a in hitro odvrgel/odvrgla stran in šel/šla svojo pot. Ko so ga/jo (polža) čez pol ure ponovno izpostavili F. idoinea, je ni šel/šla ponovno preiskusit, ampak ji/mu je takoj pokazal/a hrbet.

Raziskovalci so to izkoristili ob preučevanju hranjenja polžev. Ob tem, ko se hrani, tudi ko se mi prehranjujemo, pride do združenja različnih notranjih stanj, in sicer: kako lačen/lačna je, kako začuti dražljaj (ali diši, kako velik je) in na kaj jo spomnim hrana pred njem/njo (je to dober dražljaj, ali neužiten, kaj se je zgodilo, ko sem ga zaužil/a). Združijo se torej spomini in občutki/zaznave. Tako se v živčevju ustvarijo povezave ali krogi, ki določajo, kaj se bo zgodilo. Ali bo polž zbežal/a ali se bo nahranil/a? 

Glavno vprašanje raziskave je bilo, kako se morski polž odloči, kaj bo naredil/a? Ugotovili so, da ko je polž bolj lačen/lačna, je spontana aktivnost njegovega/njenega centralnega živčnega sistema višja. Ta aktivnost pogojuje pripravljenost obustnega aparata, da se bo usmeril in stegnil proti hrani. Če v takem stanju zazna dražljaj, ki sporoča, da je blizu nekje užitna hrana, se polž orientira v smer hrane in gre tja. V nasprotnem primeru, ko polž ni lačen/a, ostane na mestu oz. se raje obrne stran in se skrije, da ne bi on/a sam/a postal plen. Ob tem polž "preračunava" kakšni so stroški, če ostane na mestu ali se gre nahrant, v primerjavi s stroški, če se skrije. Torej v primeru, ko se skrije so predvideni stroški skritja nižji od tistih pri napadu, čeprav bi ob napadu, lahko prišel/a do hrane, lahko pa bi se tudi zastrupil/a. Tale polž skoraj bolj premisli svoj položaj, kot naši politiki.

Kakorkoli, raziskovalci so vzeli polžev centralni živčni sistem in senzorične nevrone ven iz polža in jih dali v gojišče na petrijevko. Senzorične nevrone so dražili z vonjem hrane. V primeru, ko so bili možgani lačni (lačni možgani = višja spontana aktivnost), so ugotovili, da ta stimulus sproži delovanje motoričnih nevronov, ki bi "sprožili" premik živali k pozitivnemu dražljaju, k hrani, medtem ko se je v primeru "nahranjenih" možganov pokazalo, da so motorični nevroni "želeli" žival usmeriti stran od dražljaja. Če so želeli te možgane "usmeriti" proti dražljaju, so jih lahko s tem, da so umetno ojačali aktivnost v teh krogih, ki ocenjujejo situacijo. 

S tem so raziskovalci odkrili preprost sistem stroškov proti koristi za žival, ki služi sprejetju odločitev, ali gre polž v napad ali se bo raje skril/a. V zaključku so v prispevkih na spletu zapisali, da bi to lahko predstavljalo jedro oz. osnovo za odločanje tudi drugih bolj socialnih živali tudi višjih vretenčarjev in nas. Treba je opozoriti, da imajo polži zelo preprost centralni živčni sistem, sestavljen iz večih parnih ganglijev. Živčevje polžev je sestavljeno iz približno 10000 nevronov, ki so večji in lažje dostopni, kot pri vretenčarjih.

Jaz sicer dvomim, da me po svetu vodi le delovanje takih krogov v možganih in da to vodi moje odločitve. Mogoče bi se strinjala, da me vodi delovanje večjega števila takih krogov, ki so medsebojno povezani in delujejo paralelno in so preveč kompleksni, da bi jih kar tako razložili. So nam pa preprostejši živalski modeli lahko v veliko pomoč. V tovrstnih raziskavah vidim veliko možnost preučevanja različnih odvisnosti in vseh stanj v možganih, kjer so soudeležene neki že kar dobro poznani krogi oz. različne poti v možganih, ki temeljijo na vedenjih nagrajevanja in sproščanju nevrotransmiterjev.

Pri sklepanju iz preprostih mehkužcev na nas sem, odkar sem seznanjena z različnimi teorijami odločanja, od katerih mi je najbolj všeč Damasijeva teorija somatskih označevalcev, rahlo skeptična. In ravno sedaj, ko sem to napisala, sem ugotovila, da gre pri opisani raziskavi točno za to: povezovanje zaznavanja, občutkov in predhodnih spoznanj oz. spomina s sprejemanjem odločitev. Sicer sem velikokrat poslušala o razvoju možgan od dinozavrov naprej, ne pa od mehkužciev, ki so se začeli razvijati več kot 300 milijonov let pred dinozavri in še vedno živijo ter imajo za preučevanje in raziskovanje super duper cool živčevje. Bo treba začeti z opisovanjem delovanja centralnega živčnega sistema pri morskih polžih. Poleg vsega tega, mehkužci še zmeraj obstajajo, kar pomeni, da so se skozi zgodovino zelo dobro prilagajali na različna okolja (in da so res zakon!). V primerjavi z njimi, smo mi, z rodu Homo, s skromnimi dvemi milijoni in še nekaj sto tisoč let, nič. 

Da zaključim, polži so zakon. Ko se znebim psa, kupim Aplysio, ki jo bom naučila, da se habituira na draženje z elektrodami. Muhuhahaha... Ah, raje imam mojega pesjana, čeprav je malo butasta in deluje na salamo, tudi če je nimam. Ampak vseeno vas lahko prepričam že s temi podatki, da so polži zakon. Nekatere vrste so celo nekaj med rastlinami in živalmi (klik), pri nekaterih raziskujejo, da bi nam lahko sicer "slabi" prioni pomagali sestavljati dolgoročni spomin, na čisto molekulski nevrobiološki ravni (klik). Če bi pa še malo klikala po internetu, bi zagotovo odkrila še veliko drugih reči, ki jih raziskujejo na polžih. Aja pa še hermafroditi so, zato sem čez celotno besedilo pisala, lačen/lačna. Verjetno ste me imeli že vsi za orto feministko. 

To je to!

Z