Aivot kuin ikkuna

26.8.2014
Seeprakalat pelaamassa tietokonepeliä tieteen nimissä? Tällaista puuhataan Harvardissa, jossa neurotieteen professori Florian Engert tutkii ryhmineen seeprakalojen aivotoimintaa.

Tutkimuksessa seeprakalalle näytetään virtuaalista maailmaa. Kala siis kuvittelee uivansa todellisessa ympäristössään, vaikka todellisuudessa se pysyy paikallaan.

– Kalat ovat eräänlaisessa yhden hengen lentosimulaattorissa, ja pyrstö toimii niiden peliohjaimena, Florian Engert kertoo.

Erityistä tutkimusasetelmassa on se, että siinä voidaan mitata seeprakalan koko aivotoiminta lähes aidossa tilanteessa. Tämä on mahdollista, sillä seeprakala on lähes läpinäkyvä.

– Kalan pää on kuin ikkuna, josta on suora näkymä millimetrin mittaisiin aivoihin. Nykyiset optiset laitteet pystyvät mittaamaan kalan koko aivotoiminnan, Engert kertoo.

Seeprakalan tutkiessa virtuaalista ympäristöään mittaavat optiset laitteet sen eri aivoalueiden aktivoitumista. Laitteet tallentavat kalan aivotoiminnan, jonka tutkijat analysoivat myöhemmin.

Engertillä on suunnitelmissa lisätä pelillisiä ominaisuuksia seeprakalojen tutkimukseen.

– Olemme ajatelleet lisätä virtuaaliseen ympäristöön myös erilaisia objekteja, joita kalat voisivat jahdata. Voisimme tutkia sitä, mitä kalojen aivoissa tapahtuu, kun ne saalistavat.

Seeprakalat ovat tuttuja myös kotiakvaarioista. Luonnossa niitä on Kaakkois-Aasiassa, erityisesti Intian riisipeltojen ojissa ja lammikoissa, joissa vesi virtaa hitaasti.

Kehitysbiologit toivat seeprakalat ensimmäisinä tutkimuslaboratorioihin. Esimerkiksi yksilön kehitystä on pystytty tutkimaan kalan läpinäkyvyyden ansiosta. Pian muillakin aloilla huomattiin, miten helppoa on tutkia eläintä, jonka elimet näkyvät ihon läpi.

Ihan kaikkeen seeprakalat eivät taivu, sen sai Engert huomata yrittäessään tutkia seeprakalojen kestomuistia.

– On kuitenkin myytti, että kalat eivät oppisi mitään. Ne ovat viisaita eläimiä, Engert toteaa.

Harvardin yliopiston professori Florian Engert opetti elokuussa Neurotieteen tutkimuskeskuksen ja Aivot ja mieli -tohtoriohjelman järjestämällä seeprakalakurssilla.

Lue lisää aiheesta: Kestävä kehitys