Kas mälestusi on võimalik lisaks ajule säilitada ka muudes kehaosades?

Meie aju ei vastuta mitte ainult kõigi kehas toimuvate bioloogiliste funktsioonide käsutamise eest, vaid vastutab ka kõigi meie mälestuste talletamise eest, eks? Arielle Duhaime-Rossi väljaandes The Verge sõnul näib hiljuti esitatud uurimus osutavat - praegu üsna kauge - võimalusele, et ülejäänud keha suudab hoida ka mälestusi, ja selle mõju oleks tohutu.

Arielle sõnul pakkus seda teooriat esmakordselt välja Michigani ülikooli tunnustatud teadlane James V. McConnell, kes sai 1970. aastatel kuulsuseks pärast uuringu esitlemist, milles ta pakkus, et mälestused võivad eksisteerida ka väljaspool isegi erinevate organismide vahel üle kanda.

Idee eelkäija

Aastal 1959 üritas McConnell näidata, et mälestusi on võimalik salvestada väljaspool aju asuvates rakkudes. Selleks otsustas ta katsetes kasutada plantaare, kuna need väikesed ussid on varustatud kesknärvisüsteemiga - nende aju on suunatud nende väikestele peadele - ja neid saab koolitada teatud toimingute tegemiseks. Ja mis kõige huvitavam, loomad suudavad õpitud meelde jätta.

Lisaks on Arielle sõnul plantaarlastel hämmastav regenereerimisvõime ja näiteks peade peatamise ajal suudavad kehad umbes kahe nädala jooksul toota uusi funktsionaalseid päid - aju ja kõik. Nii lõikas McConnell pärast rühmituse tasapinnaliste rühmade väljaõppimist nende väiksed pead ja ootas, millal teised "võrsuvad" peaga kehadest.

Teadlase eesmärk oli välja selgitada, kas pärast ussi keha uue pea genereerimist on tal enne mähistamist mälestusi. Üllataval kombel näitasid McConnelli analüüsid, et uued loomad näisid pidavat meeles mõnda käitumist, mida teadlane katse alguses õpetas, mis viitab sellele, et ka teised peast väljaspool asuvad koed on võimelised teavet talletama.

Nagu Arielle selgitas, tekitas uuring teadusringkondade liikmete seas ärritust ja juhtis sel ajal palju ajakirjanduslikku tähelepanu. Mitmed meediad on avaldanud artikleid McConnelli loomingu kohta ja teadlane on ilmunud isegi mitmetes telesaadetes.

Kannibalism

McConnell viis hiljem läbi uue uuringu - ja see šokeeris lõpuks kõiki hea meelega ning viis uurijale isegi mõrvakatse. Kanibalismi eksperimendina tuntud teadlane soovis selles teises uuringus katsetada teooriat, mille kohaselt mälestusi saab keemiliselt kanda ühelt tasapinnalt teisele nn mälu-RNA kaudu .

Teises katses eraldas McConnell kaks tasapinnaliste rühma ja koolitas neist ainult ühte. Seejärel peatas teadlane koolitatud loomadele pea ja toitis treenimata rühma nende kehaosadega. Ja ei ole nii, et teadlase sõnul hakkasid väljaõpetamata ussid - keda oli koolitatud plantaare söödetud - paljunema nende loomade käitumist!

Vaatamata McConnelli uskumatutele tulemustele suutis uuring teadusringkondade poolt siiski skeptiliselt suhtuda uuringusse. Paljud teadlased seadsid eksperimendi ja kasutatud metoodika kahtluse alla ning väitsid, et puudub mehhanism, mis selgitaks seda, mida McConnell väidetavalt laboris täheldas.

Lugematu arv teadlasi - erinevatest asutustest - on üritanud katseid korrata, et põhjas McConnelli tööd diskrediteerida. Ja kuigi mõned on suutnud mõnda tulemust korrata, pole paljud teised jõudnud samadele järeldustele ning teadlase tööd on ebaõnnestumises süüdistatud ja unustatud.

McConnelli väiteid ei rahuldatud aga kunagi täielikult ning Tuftsi ülikooli tunnustatud teadlane Michael Levin otsustas tööd jätkata ja McConnelli esimest uuringut korrata.

Viillõnga korjamine

Nagu Levin selgitas, uskus McConnell, et mälul on keemiline alus aine kujul, mis on kogu kehas laiali. Ja kui tal oli õigus, tähendab see, et tasapinnaliste inimeste jaoks suudaksid ajud mälestusi talletada keemilistesse struktuuridesse, mida saab üle kanda muudesse kehaosadesse.

Pealegi moodustavad need keemilised struktuurid omamoodi koodi mälestustele, mida saab kasutada lõpmatul hulgal olukordades ja teised organismid oleksid võimelised neid absorbeerima ja dekodeerima. Esitatud McConnelli idee on aga kõigi eelnevate mälukäsitustega vastuolus.

Tänapäeval ollakse üksmeelel selles, et mälestusi hoitakse ajus paiknevates närvivõrkudes, st ühendustes, mis võimaldavad teabe edastamist ühelt neuronilt teisele. Probleem on selles, et keegi ei oska täpselt öelda, kuidas mälestused ajus kodeeritakse ja dekodeeritakse, ega oska täpselt määratleda, kus neid säilitatakse.

Uuendatud eksperiment

Pärast 4 aastat ja enam kui miljoni dollarist investeeringut McConnelli eksperimendi taasloomiseks ja parendamiseks esitas Levin rangelt dokumenteeritud uue uurimistöö, milles ta kasutas metoodikat, mida teised teadlased saaksid korrata. Osa jõupingutustest hõlmas isegi selliste seadmete väljatöötamist, mis võimaldavad planeetide väljaõpet ja jälgimist ilma inimese sekkumiseta.

Levin töötas välja ka range treeningprotokolli - selle kaudu õpetas ta planjareid kiiremini toitu leidma. Ja pärast loomade koolitamist lõigati nende pea ära ja kaks nädalat hiljem tõid teadlased regenereeritud lemmikloomad uuesti masinasse, et näha, kas nad on võimelised kiiremini õppima või näitama tõendeid selle kohta, et neil on mällu salvestatud.

Ja kas sa tead, mida tulemused näitasid? Teadlased täheldasid, et kui plantaare, kellel ei olnud peata ja keda ei saanud väljaõppeks, kulus toidu leidmiseks pisut aega, siis need, kellel oli pea uuenenud, läksid otse toidu juurde.

Spekulatsioon

Arielle sõnul usub Levin, et mälestusi saab ajus kaugemale salvestada tänu ülejäänud kehas leiduvate rakkude tekitatud elektrilaengutele. Teised teadlased on soovitanud rohkem mehhanisme, näiteks osalemist selles, mida teadlased kutsuvad "väikesteks RNA-deks" - või väikesi molekule, mis vastutavad teistes RNA-des modifikatsioonide juhtimise eest nende küpsemise ajal.

Nagu nad selgitasid, kui plantaarlased õpivad midagi uut, muutub nende aju keemia ja on võimalik, et need modifikatsioonid mõjutavad väikseid RNA-sid. Ja kuna need molekulid võivad migreeruda rakust rakku, võivad tüvirakud neid lõpuks absorbeerida ja jäävad seega lagunenud plantaaride kehasse, kuni nad taas oma pead uuendavad.

Sel moel migreeruvad molekulid uude ajusse ja muudavad selle keemiat, võimaldades loomadel teatud käitumist kiiremini õppida. Sel juhul poleks see iseenesest väljaspool aju talletatud mälu. Nii oleks, kui väikesed RNA-d valmistaksid teatud viisil loomade ajusid ette, võimaldades neil mõnda toimingut kergemini õppida.

Entusiasm ja rohkem skepsist

Arielle sõnul võtsid Levini tulemusi suure entusiasmiga vastu meediad ja erinevad meediad - näiteks National Geographic, Scientific American, Wired UK, NPR jne. - avaldas leidude kohta artikleid. Teiselt poolt oli teadusringkonnalt pisut ettevaatlikum reageering, laialt levinud arvamuste osas.

Ehkki paljud teadlased on väljatöötatud metoodikat ja protokolli kiitnud, on teised väitnud, et Levini katsed pole veel piisavad, et tõestada, et konkreetseid mälestusi saab väljaspool aju säilitada ja üle kanda. Mõne eksperdi sõnul oleks Levin pidanud usse hindama rohkemate muutujate alusel ja kasutama loomade väljaõppe stimuleerimiseks muid võimalusi.

Nagu nad ütlesid, on võimalik, et dekapteeritud usside käitumine on tingitud stressist ja tulemuste võrdlemiseks oleks vaja täiendavaid katseid. Seetõttu, nagu see juhtus rohkem kui 40 aastat tagasi, tuleb taas katsete arutelu jätkata.

Väljakutsed

Praegu pole Levini leide keeruline seletada ja teadlased on nõus tõestama, et nagu McConnelli puhul, on ka tema uurimistöös vigu. Samuti, kes veendub, et plantaarid pole ainsad närviliselt meelestatud olendid, kes suudavad mälestusi väljaspool aju säilitada?

Veelgi enam, kui see võime pole planaristide jaoks ainulaadne, võib salvestusmeetod töötada ainult lihtsama teabe, mitte keerukamate mälestuste salvestamiseks.

Aga ... Mis siis saab?

Kui Levini uuringut on võimalik samade tulemuste abil korrata ja selgub, et võime mälestusi lisaks ajule ka muudes kehaosades talletada, pole planaritele ainulaadne, võib selle avastuse evolutsiooniline mõju olla tohutu.

Levini uurimistöö võib mälu mõistmise viisi täielikult muuta ja võib viia näiteks selliste haiguste ravimise arendamiseni nagu Alzheimeri tõbi. Lõppude lõpuks, kui mälestusi hoitakse väljaspool aju, tähendab see potentsiaalselt, et neid saaks osaliselt või täielikult taastada tüvirakkude kasutamisel põhineva ravi abil.

Lisaks võib uuring viia selleni, kuidas inimestel amputeeritud elundite või jäsemete regenereerimist aktiveerida ning võimaldada luua uusi meetodeid andmete ja isegi bioloogiliste mälude salvestamiseks arvutites.

See tehnoloogia omakorda võimaldab teabe salvestamist erinevat tüüpi rakutüüpides ja võib-olla luua robotproteese, mille osad on intelligentsed ja toimivad üksteisest sõltumatult. Arielle sõnul suudaksid seadmed sel moel mõne komponendi tõrgetest mööda hiilida ja isegi ise parandusi teha.