Можно ли видеть третьим глазом — особенно если он находится на спине?

Учёные убедились, что нервная система может установить связь с органом, даже если тот размещён в самом неожиданном месте. А установить это помогли головастики с третьим глазом на хвосте.

Как бы дико это ни звучало, но учёные уже много лет пытаются приладить головастикам лишний глаз. Такие эксперименты могли бы ответить на вопрос, может ли мозг контролировать орган, который находится не на своём месте. Тут мы имеем дело с фундаментальным вопросом из области эмбриологии и индивидуального развития, с объяснением местоположения органа в физическом, топологическом и функциональном смысле. Трудность же заключается в том, что вырастить или пересадить головастику третий глаз не трудно, труднее понять, есть ли у такого глаза коммуникация с мозгом.

Решить проблему удалось исследователям из Университета Тафтса (США). Они пересаживали глаз от одного головастика шпорцевой лягушки другому, причём пересаженный глаз оказывался всё дальше и дальше от головы. Всего учёные обработали 230 головастиков, а тестом на функциональность глаза была реакция головастиков на свет по сравнению со здоровыми или полностью слепыми особями. Амфибий освещали красным или синим светом: в норме красный головастиков успокаивал, и они двигались медленнее; синий же, наоборот, возбуждал, и они начинали плавать быстрее.

Головастик с третьим глазом, пересаженным на хвост (фото Douglas Blackiston / Tufts University).

Удивительно, но слепые головастики реагировали на перемену света. То есть глаза амфибиям были вроде не так уж и необходимы, чтобы почувствовать перемену в освещении. С практической точки зрения это означало, что такой тест на функциональность пересаженного глаза не годился. Тогда исследователи модифицировали опыт: ёмкость с головастиками поделили на две части, одну из которых подсветили красным, а другую — синим. Если головастик переходил на красную сторону, его слегка били током. Оставалось только определить, какие из животных запомнят, что на красной стороне их ждут неприятности.

Как пишут в Journal of Experimental Biology Дуглас Блэкистон и Майкл Левин, слепые головастики не могли понять, какого освещения им следует избегать, хотя, как было сказано выше, перемену света они чувствовали. Исследователи полагают, что фоточувствительные клетки имеют непосредственную связь с мускулатурой и могут приказывать мышцам плыть туда или сюда, в зависимости от обстоятельств. У слепых же головастиков такого автоматического импульса быть не могло.

Зрячие амфибии, разумеется, рано или поздно понимали, куда плавать нельзя, хотя это доходило не до всех, а лишь до 40% особей. И, что самое важное, 10% головастиков с пересаженными глазами тоже выучивали, что красный свет — это плохо. При ближайшем рассмотрении оказалось, что аксоны, которые пересаженный глаз протягивал в окружающие ткани, в большинстве случаев устремлялись либо к желудку, либо к спинному мозгу. Если глаз устанавливал соединение с желудком, он был бесполезен. Соединяясь же со спинным мозгом, он начинал видеть, то есть передавал информацию в мозг и мышцам.

Эта работа — гораздо большее, нежели просто упражнение в экспериментальной искусности. Оказывается, информационные связи между органами, осуществляемые нервной системой, вовсе не так уж жёстко определяются архитектурой тела, и нервы к органам и тканям могут проходить по многим маршрутам, а не по одному и тому же, сформированному раз и навсегда.

Так что теоретически третий глаз способен замечать не только невидимые духовные объекты, но и вполне реальные, не уступая в этом обычным глазам. Возможно, в будущем и человеку можно будет пересадить глаз на спину. Однако пока что полученные результаты могут найти применение в более простых задачах — скажем, при восстановлении иннервации органа (руки, ноги и т. д.) кружным путём, когда обычный нервный маршрут по тем или иным причинам использовать невозможно.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.