Sử dụng ánh sáng lade để điều khiển ruồi từ xa

Ánh sáng lade không hội tụ được sử dụng để "phát" tín hiệu đến các "tác nhân quang học" biến đổi di truyền, được biểu hiện chỉ ở các nhóm tế bào đặc biệt. Thay đổi điều kiện xung ánh sáng sẽ làm thay đổi mức độ hoạt động của ruồi và hướng bay của chúng. Các phản ứng này với ánh sáng lade chứng minh mối liên hệ trực tiếp giữa các nơron cụ thể và các hành vi tập tính cụ thể.

Gero Miesenboeck, Phó Giáo sư sinh học tế bào ở Yale và là nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu này, giải thích các cơ quan thụ cảm quang là các kênh ion kích thích tiềm năng hoạt động khi được chiếu sáng. Tùy thuộc vào nơron nào nhạy cảm với ánh sáng, ruồi được điều khiển từ xa sẽ nhảy, bay hoặc thay đổi kiểu di chuyển theo mệnh lệnh.

Miesenboeck cho biết, khả năng điều khiển các chức năng của não mà không can thiệp vào não tạo ra cơ hội mới để phân tích các mạch nơron, tìm kiếm các chất chịu trách nhiệm về hành vi trong tế bào và có thể bảo toàn chức năng sau khi bị tổn thương hoặc bị bệnh. Đây là một bước quan trọng hướng tới khoa học về thần kinh và điều khiển hành vi theo dự đoán trước.

Tuy nhiên, liệu có điều khiển được tư duy không? Các tác giả chứng minh rằng thậm chí các con ruồi không còn đầu vẫn thực hiện các chuyến bay đầy ý nghĩa nếu tập hợp của các nơron chính xác được kích hoạt quang học.

Miesenboeck và nghiên cứu sinh Susana Lima dự đoán hệ thống điều khiển từ xa trong tương lai có thể sẽ là phương pháp nghiên cứu các mạch nưoron được kết nối với nhau như thế nào và chức năng hoạt động của chúng ra sao, cũng như là các hoạt động và sự liên kết của các tế bào liên quan đến các hành vi phức tạp hơn như học tập, gây hấn và thậm chí tư duy trừu tượng nữa. Điều khiển bằng ánh sáng cũng có thể cho phép thiết kế các máy tính "sinh học", là các thiết bị lai trong đó các mạch nơron giao tiếp với mạch điện tử.

Nguồn: Sciencedaily; vista 8/5/2006