Добиться этого Геро Мисенбоку из Оксфордского университета и его коллегам удалось с помощью генетического модифицирования плодовых мушек таким образом, что нервные клетки их мозга стали чувствительны к свету.
Это позволило ученым непосредственно воздействовать на нейроны грибовидного тела головного мозга насекомых, которые, как было известно из опытов прошлых лет, выделяют гормон дофамин в процессе обучения или познания окружающей среды, и таким образом играют одну из наиболее важных ролей в процессе обучения.
В качестве предварительного эксперимента команда Мисенбока вырабатывала у плодовых мушек предпочтения между двумя запахами, запахом 3-октанола и 4-метилциклогексанола.
Поместив насекомых в специальную камеру, в которой создавались потоки этих ароматических веществ, сотрудники Мисенбока всякий раз подвергали мушек небольшому электрическому разряду, когда те перемешались в область того или иного аромата.
Со временем такие мушки научились ассоциировать один из запахов с неприятными физическим ощущениями и стали появляться в этой части камеры на 30% реже, чем в противоположной с другим ароматом.
Для того, чтобы обучить мушек тем же навыкам без применения электричества, Мисенбок вывел несколько линий мушек трансгенных, различные комбинации нейронов которых вырабатывают гормон дофамин под воздействием АТФ – аденозинтрифосфорной кислоты, основного источника энергии в любом живом организме.
Мисенбок так же снабдил мушек возможностью синтезировать особую форму АТФ, активизирующуюся только под воздействием лазерного излучения.
После этого мушки помещались в ту же камеру, что и их природные аналоги, однако вместо электрического разряда группа ученых подвергала их лазерному излучению, когда те оказывались в поле действия того или иного пахучего вещества.
Большинство мушек к такому воздействия оказались невосприимчивы, однако мушки, имеющие комбинацию из 12 светочувствительных нейронов, со временем выработали способность избегать одной из частей камеры в 28% своих перемещений.
Мисенбок полагает, что стимуляция этих 12 нейронов создает эффект электрического шока у мушек, создавая у них фальшивые воспоминания о боли, которую они никогда не чувствовали и именно эти воспоминания сказываются на поведении насекомых.
Авторы исследования полагают, что аналогичным образом можно менять и воспоминания людей.
"Я очень удивлюсь, если узнаю, что процесс обучения людей на своих ошибках основан на фундаментально иных принципах, чем у мух", – сказал Мисенбок.
Тем не менее, этот вопрос еще в течение длительного времени будет оставаться открытым, так как проведение таких экспериментов на генетически модифицированных людях невозможно по этическим соображениям.
К тому же, в случае людей долговременная и кратковременная память могут формироваться и под воздействием других химических процессов в мозге.