Kas peagi loed oma lemmiku mõtteid?

Teadus on aastasadu väitnud, et me ei saa kunagi teada, mida loomad mõtlevad. Nüüd üritavad neuroteadlased loomade vaimu­ilma koodi lahti muukida ning värsked avastused aitavad meil arvatavasti rohkem teada saada ka meie endi kohta.

Papagoid on ühed nutikamad lindude seast. Kuid peeglist nad teadusliku konsensuse kohaselt siiski end ära ei tunne. Foto: SHUTTERSTOCK  

Ümaruss Caenorhabditis elegans on kaugel sellest, et teda võiks vägevaks mõttehiiglaseks nimetada. Selleks on vähe mänguruumi – ussikese aju koosneb kõigest 302 rakust. Sellest hoolimata meenutab kõigest millimeetri­pikkuse olevuse ajutegevus mitmes mõttes meie oma. Selle on teadlased kindlaks teinud uue meetodiga, mis võimaldab näha iga närvisignaali ussi tibatillukeses ajus väikese valgus­sähvatusena.

Samalaadsete meetoditega, mille käigus paigutatakse elektroodid sügavale ajju, saavad teadlased jälgida detailselt ka suuremate loomade ajuaktiivsust ilma nende käitumist häirimata. Tulemustest selgub, et isegi kõige lihtsama ajuga loomad ei ole pelgalt bioloogilised masinad, mis oma tegusid igasuguse kaalutlemiseta, lihtsalt reflektiivselt teevad. Kõik olendid kohandavad oma käitumist olukorrale, analüüsides seda enne ning valides siis tegutsemisvariantidest parima. Isegi 302 ajurakuga C. elegans käitub mõtleva olendina, sest närvisignaalid ei kulge ta ajus alati samu teid pidi, vaid muudavad suunda ja leiavad rakust rakku liikudes muutuvaid tingimusi arvestades uue suuna.

Uued meetodid on võimaldanud saada üllatava pildi loomade vaimuilmast ning peagi selgub ehk isegi see, mida loomad iseenda olemasolu kohta mõtlevad.

Imeline Teadus
Imeline Teadus on Skandinaavia suurim populaarteaduslik ajakiri
Ajakiri ilmub ühe korra kuus, iga kuu alguses.

Üht uut meetodit nimetatakse kaltsiumi­pilditehnikaks (ingl calcium imaging) ja see näitab, kui palju on mingis rakus kaltsiumi­ioone. See võte kasutab ära seda, et tavaliselt sisaldab närvirakk vähe kaltsiumiioone, ent need tulvavad rakku iga kord, kui rakk signaali saadab. Kui see on edastatud, pumbatakse ioonid rakust jälle välja.

Looma geenmuundamine võimaldab teadlastel jälgida ioonide liikumist. Selle tulemusena hakkab looma organism sünteesima valku, mille seondumine kaltsiumi­iooniga põhjustab helenduse. Selle taga­järjel lööb üksik ajurakk hetkeks helendama iga kord, kui signaali saadab. Seda tehnikat saab rakendada vabalt ringi liikuvatel loomadel ja nii saavad teadlased jälgida nende ajuaktiivsust sellal, kui loomad ise segamata, tavapärasel moel tegutsevad.

Väheste ajurakkudega loomade, näiteks ümarusside puhul on ioonide visualiseerimine ideaalne meetod, sest teadlased saavad samal ajal kaardistada iga närviraku aktiivsuse. Seda kasutas 2020. aastal ära biofüüsik Aravinthan Samuel, kui ta uuris, mis toimub ussi ajus paaritumise ajal.

Samuel jälgis seitset isast. Ta avastas, et kogu paaritumisakti juhtis 46 rakku ja akti iga etappi iseloomustasid aju kindlad, erinevad aktiivsusmustrid. See tähendab, et ussi aju oli eri seisundis olenevalt sellest, kas isane otsis partnerit, üritas leida emase suguava, tegeles aktiivselt paaritumisega või ejakuleeris. Teadlaste üllatuseks ei olnud seitsme vaadeldud isase ajus edastatavad signaalimustrid ühesugused, vaid igaüks sooritas paaritumisakti aju aktiivsuse vaate­nurgast isemoodi.

Varem arvasid teadlased, et ümarussi tasemel loomad on nii algelised, et nende aju suudab järgida ainult täisautomaatseid ja ühesuguseid aktiivsusmustreid, ent nüüd selgub, et nii lihtne see siiski ei ole. Seitsme ussi ajuaktiivsus oli samas nii sarnane, et teadlased said teistelt isastelt saadud teadmiste põhjal ennustada, millal aju siirdus ühest paaritumisakti etapist teise.

Loe loomade mõtete lugemise kohta lähemalt augusti Imelisest Teadusest!

Jaga lugu:
Klienditeenindus
KlienditeenindusVana-Lõuna 39/1, 19094 TallinnTel: 667 0099 (tööpäeviti 9–17)
Rain Väät
Rain VäätVastutav väljaandjaTel: 667 0044
Madis Aesma
Madis AesmaToimetajaTel:
Kairi Kalmann
Kairi KalmannDisainerTel:
Piret Pihlak
Piret PihlakKeeletoimetajaTel:
Sirle Kübar
Sirle KübarReklaamimüügi projektijuhtTel: 56845555