กิจกรรมในวงแหวนของเซลล์ประสาทสอดคล้องกับทิศทางการบิน, การศึกษาพบว่า
นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นแล้ว สล็อตเว็บตรงแตกง่าย ว่าทำไมแมลงวันผลไม้ถึงไม่หลงทาง สมองของพวกมันมีเซลล์ที่ทำหน้าที่เหมือนเข็มทิศเพื่อบอกทิศทางการบิน
อาจดูเหมือนเป็นเรื่องเล็กน้อย แต่สัตว์ทุกชนิด แม้แต่มนุษย์ที่ต้องพึ่งพา Siri ก็มีระบบนำทางภายในบางประเภท การเอาชีวิตรอดมีความสำคัญมากจนอาจเชื่อมโยงกับการทำงานของสมองหลายอย่าง รวมทั้งความคิด ความจำ และอารมณ์
Sung Soo Kim จาก Janelia Research Campus ของ Howard Hughes Medical Institute ในเมือง Ashburn รัฐเวอร์จิเนีย กล่าวว่า “ทุกคนสามารถจำช่วงเวลาที่ตื่นตระหนกเมื่อพวกเขาเลี้ยวผิดและสูญเสียความรู้สึกในการชี้ทาง” “ความรู้สึกนี้เป็นศูนย์กลางของชีวิตเรา” แต่เป็นระบบที่ซับซ้อนที่ยังไม่ค่อยเข้าใจ เซลล์ประสาทของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้แพร่กระจายไปทั่วสมอง ในแมลงวันผลไม้ วงจรจะตรงไปตรงมากว่ามาก
เมื่อ 2 ปีที่แล้ว นักวิจัยของ Janelia รายงานว่าแมลงวันดูเหมือนจะมีกลุ่มเซลล์ประมาณ 50 เซลล์เชื่อมต่อกันเป็นวงแหวนตรงกลางสมองซึ่งทำหน้าที่เป็นเข็มทิศภายใน แต่นักวิทยาศาสตร์ทำได้เพียงทฤษฎีว่าระบบทำงานอย่างไร ในชุดการทดลองที่เผยแพร่ทางออนไลน์ในวันที่ 4 พฤษภาคมในScienceคิมและเพื่อนร่วมงานของ Janelia อธิบายว่ากิจกรรมของเซลล์ประสาทในวงกลมเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่อแมลงบินนักวิทยาศาสตร์ได้ผูกมัด แมลงหวี่ Drosophila melanogaster เข้ากับแท่งโลหะเล็กๆ ที่ป้องกันไม่ให้พวกมันบิดตัวไปมาภายใต้กล้องจุลทรรศน์ แมลงวันแต่ละตัวถูกล้อมรอบด้วยตัวชี้นำความเป็นจริงเสมือน – เหมือนภูมิประเทศที่ผ่านไป – ซึ่งทำให้คิดว่ามันกำลังเคลื่อนที่ เมื่อแมลงวันกระพือปีก นักวิทยาศาสตร์ได้บันทึกว่าเซลล์ประสาทหรือเซลล์ประสาทใดทำงาน และเมื่อใด การทดลองเปิดเผยว่ากลุ่มเซลล์ประสาทประมาณสี่ถึงห้าเซลล์จะยิงที่ด้านข้างของวงแหวนซึ่งสอดคล้องกับทิศทางของการบิน: ส่วนหนึ่งของวงแหวนสำหรับไปข้างหน้า อีกส่วนหนึ่งสำหรับด้านซ้ายและอื่น ๆ
จากนั้นนักวิจัยได้ทดสอบว่าการกระตุ้นเซลล์ที่จุดต่างๆ ตามวงแหวน โดยพื้นฐานแล้วการเคลื่อนเข็มทิศจะรบกวนทิศทางของแมลงวันหรือไม่ หากแมลงคิดว่ากำลังมุ่งหน้าไปทางเหนือ นักวิทยาศาสตร์ใช้เลเซอร์เพื่อกระตุ้นเซลล์ประสาททางด้านใต้ของวงแหวน เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้น แมลงวันก็พยายามหมุนแบบสุ่ม “มันดูสับสนมากสำหรับแมลงวัน” คิมกล่าว
เมื่อการทดลองแบบเดียวกันนี้ดำเนินการในความมืด
ซึ่งโดยตัวมันเองทำให้สับสน ผลลัพธ์ก็ตีความได้ยาก นักวิทยาศาสตร์กล่าว เพราะมันเป็นไปไม่ได้ที่จะรู้ว่าการไม่สามารถมองเห็นได้เป็นสาเหตุของการบินจับจดมากน้อยเพียงใด
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไม่มีเซลล์นำทางที่สะดวกเหมือนกัน แต่เซลล์ประสาทที่เรียกว่าเซลล์ “ทิศทางศีรษะ” จะพบได้ในบริเวณสมองหลายแห่ง เซลล์เหล่านั้นจะเปิดขึ้นเมื่อคุณเคลื่อนที่ โดยสังเกตทิศทางที่คุณกำลังเผชิญ ช่วยให้คุณหาทางไปรอบๆ ได้แม้ไม่มีอุปกรณ์ GPS ที่ประกาศในเทิร์นถัดไป “เรารู้ว่าเซลล์บอกทิศทางของศีรษะมีอยู่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่เราไม่รู้สถาปัตยกรรมของระบบ” Hervé Rouault ผู้เขียนร่วมของการศึกษาใหม่กล่าว
แม้ว่าการนำทางภายในจะซับซ้อนกว่าในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจระบบพื้นฐานเช่นเดียวกับที่พบในแมลงวันผลไม้ Adrien Peyrache จากมหาวิทยาลัย McGill ในมอนทรีออล ผู้ศึกษาพื้นฐานทางประสาทของทิศทางในสัตว์ฟันแทะกล่าว ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เซลล์บอกทิศทางของศีรษะไม่ก่อตัวเป็นวงแหวน แต่พวกมันทำหน้าที่ร่วมกัน เขากล่าว “คำถามหลักประการหนึ่งคือการต่อสายระบบอย่างไร”
“ตอนนี้ ผู้คนไม่ไว้วางใจนักวิทยาศาสตร์เพื่อให้แน่ใจว่าเทคโนโลยีนั้นเข้าใจดีก่อนที่จะโยนมันออกไป” เขากล่าว “เราต้องแก้ไขสิ่งนั้นอย่างใด”
ก่อนที่เขาจะเริ่มสร้างหนูที่ทนทานต่อ Lyme ในห้องแล็บเขาได้ขอให้มีการประชุมสาธารณะบนเกาะแมสซาชูเซตส์สองแห่งที่เขาหวังว่าจะทดสอบหนู: Martha’s Vineyard และ Nantucket เขาได้ไฟเขียวเริ่มต้นจากคณะกรรมการกำกับดูแลพลเมืองของทั้งสองเกาะ แต่พวกเขายังคงมีอำนาจที่จะปิดการทดสอบตามเหตุการณ์สำคัญในโครงการ หากประชาชนไม่เห็นด้วยกับแนวคิดนี้ เขาจะเดินจากไป
เดิมที Esvelt วางแผนที่จะปั้นโรค Lyme ให้กลายเป็นเรื่องไม่สำคัญโดยดำเนินการกับเห็บโดยตรง ลดจำนวนหรือเปลี่ยนให้เป็นอันตรายน้อยลง “แต่ฉันได้พูดคุยกับนักชีววิทยาด้านเห็บหลายคนที่พูดว่า ‘ดูสิ มันจะไม่เกิดขึ้น’ ” เห็บขาดำใช้เวลานานมากในการสืบพันธุ์จนแผนสำเร็จก็ต่อเมื่อ “หากคุณยินดีที่จะรอประมาณ 50 ปี” เขากล่าว
ที่จริงแล้วมันเร็วกว่าในการทำงานกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม หนูเท้าขาว สำหรับการทดสอบครั้งแรกบนเกาะ เขามีแผนที่วางไว้อย่างระมัดระวัง เขาไม่แม้แต่จะใช้การขับเคลื่อนด้วยยีน ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับใช้ CRISPR/Cas9 ดังนั้นมันจึงแทนที่การสืบทอดทางธรรมชาติที่อาจเป็นไปได้และส่งต่อยีนที่ต้องการไปยังลูกหลานทั้งหมด ( SN: 12/12/15, p. 16 ) แต่เขาจะปล่อยหนูที่ดัดแปลงพันธุกรรมให้เป็นตัวส่งสัญญาณที่ไม่ดีของ Lyme และปล่อยให้พลังของเมาส์ตามธรรมชาติกระจายยีนออกไป สล็อตเว็บตรงแตกง่าย
