V televizijskih opombah iz vzhodne sobe Bele hiše 2. aprila 2013 je predsednik Obama razkril tako velik znanstveno misijo kot program Apollo. Cilj ni bil vesolje, ampak meja, kot očarljivo: človeški možgani. Obama je izzval nacionalne najbolj domiselne in učinkovite raziskovalce, da bi v realnem času preslikali utripanje vseh 100 milijard živčnih celic v možganih živega človeka, plovbo globoko v nevronski kozmos, ki nikoli ni bila poskušana v tako lestvici. Panoramski pogled električnih impulzov, ki se vrtijo skozi možgane, bi lahko privedel do novih novih dognanj o tem, kako razmišljamo, se spomnimo in se učimo, in kako lahko od avtizma do Alzheimerjeve bolezni preusmerimo naše miselno vezje. "Imamo priložnost, da izboljšamo življenje ne le milijonov, " je dejal predsednik, "ampak milijarde ljudi na tem planetu."
Iz te zgodbe
Prihodnost možganov
NakupSorodne vsebine
- Šok valovi lahko ustvarijo nevarne mehurčke v možganih
- Povezava več možganov lahko pomaga pri poškodbah možganov
Naslednji mesec je šest milj od Bele hiše profesor s Harvarda Florian Engert zgrabil mikrofon in pred vrhunskimi nevroznanstveniki v državi razglasil, da je Obamovo prizadevanje v bistvu brezplodno. "Zdaj imamo te podatke, " je dejal Engert, ki je v sobi, polni profesorskih blejzerjev in brezrokavnikov, oblekel mišično srajco, ki je omogočala obširen pogled na njegove izbočene bicepse. "Odkrili smo, da v resnici niso tako koristni." ("Mislim, da je slikanje s celimi možgani le kup bika ----, " mi je pozneje dodal.) Drugim raziskovalcem pa mora so zveneli kot izdajalca.
48-letni Engert je bil v bistvu prva oseba na planetu, ki je možgane opazovala na način, ki si ga je zamislil Obama. On in njegovi sodelavci so to storili z znanstveno fantastičnim eksperimentom, ki je posnel vsak delček možganske aktivnosti v prozorni otroški zebra, pomemben podvig, objavljen le leto prej v znanstveni reviji Nature . Ker je Engert namigoval, da je predsednikovo možgansko iskanje najraje, je bil podoben Johnu Glennu, ki se je vrnil iz orbite in rekel JFK, naj se ne trudi z lunarnim pristajanjem.
"Moral bi biti zagovornik, " pravi Miyoung Chun, molekularni genetik in izvršni direktor fundacije Kavli, vodilni podpornik raziskav nevroznanosti. "Številni drugi nevroznanstveniki slavijo, kar je bil sposoben doseči, sam pa to ugaša."
Toda Engert se je trudil poudariti: Posnetek celotnih možganov po njegovem mnenju ni nujno najboljša pot do novih odkritij o treh kilogramih mesa med našimi ušesi. "Lahko najdete vzorce, sekvence, grozde, korelacije in področja oteklin. In kaj potem? «Mi je rekel. To je veliko podatkov brez veliko razumevanja.
Bela hiša - in mnogi znanstveniki - so preveč upanja polagali, je mislil Engert, na preozko idejo, kako razumeti možgane. V njegovi kritiki so postavljena vprašanja ne le metod, ampak samih ciljev nevroznanosti. Koliko naj pričakujemo, da se bomo v življenju dojeli o pojavih, kot so spomin, spanec in zavest? Kakšen naj bo klic na terenu? Bi moralo biti zdravilo za bolezen ali so druge preiskave ravno tako vredne?
Engert sproža polemiko, zlasti kadar je v središču. Za akademika gre za nevarno igro, vendar ga njegova znanost rešuje. Pretekli september mu je Obamova administracija podelila eno največjih donacij za možgansko misijo in ga poimenovala za vodjo zelo prizadevanja, ki ga ne more nehati zapustiti.
**********
Na tisoče, če ne na milijone možganskih celic, se mora pogovarjati med seboj, da človek opravi tudi najosnovnejšo nalogo, kot je dviganje kozarca vode. Celice izmenjujejo sporočila v obliki električnih impulzov, ki se z milisekundnimi hitrostmi gibljejo po mrežah vlaken, ki segajo v vsako možgansko območje. Skoraj vsak trenutek, to je možganski Peking po telefonu v svoje Helsinke, na konferenci sta pristala La Paz in Kampala. Menijo, da so ti sklopi dejavnosti podlaga za največje skrivnosti možganov: kako shranjujemo in prikličemo spomine; kako čutimo čustva; kako nevroni kodirajo podatke iz naših čutov in kako črpajo te podatke za orkestracijsko vedenje; kako se ti sklopi spreminjajo pri ljudeh s psihiatrično in nevrološko boleznijo.
Do nedavnega so znanstveniki lahko naenkrat snemali iz le nekaj sto nevronov, tudi pri laboratorijskih živalih. To so storili s potapljanjem elektrod v vsako od teh celic. Toda več ko poskušate naenkrat izslediti, večje je tveganje, da boste ubili žival ali skrajšali elektroniko. Zagotovo funkcionalni MRI aparati slikajo celotne možgane, vendar spremljajo raven kisika v krvi, ne pa električno aktivnost, ločljivost pa je preveč surova za preučevanje vezij na celični ravni. Zato je Engert-ov dokument Nature 2012 o otroški zebri z velikostjo trepalnic pristal s kitovim pljuskom. Njegova ekipa je našla način, kako posneti celotne možgane živali s pomikom fMRI in natančnostjo elektrod po celici.
Zebrafish so sladkovodne minice, ki izvirajo iz potokov, ki gorijo po riževih mestih vzdolž Gangesa, v Indiji in Bangladešu. Na zahodu so modre in zlate črtaste ribe bolj znane kot vaše osnovne akvarijske vrste starterjev. V 70. letih prejšnjega stoletja so znanstveniki v teh neopaznih bitjih videli izdelke naslednje velike laboratorijske živali. Zebrafish se hitro razmnožujejo, stanejo malo in imajo gene, s katerimi je enostavno manipulirati. Prve dni svojega življenja so zebre, ribe z možgani do repa. Znanstveniki so pozneje spoznali, da so brali misli dojenčkov zebra in pogledali vse, kar morate storiti.
Po letih preizkušenj in napak sta Engert in njegovi člani laboratorija izvedli divji eksperiment. Engert jo je po znanstveno-fantastični filmski trilogiji o ljudeh, ki mislijo, da vodijo navadna življenja, a so v resnici zapečateni v strokih, možgansko povezovali v stroj za virtualno resničnost. Namen eksperimenta je bil osnovno vprašanje: Kaj se zgodi z možgani otroške zebre, ko se učijo?
Sprva ni bilo jasno, da bi lahko otroka zebra naučil česarkoli. Engert in njegovi sodelavci so dolga leta poskušali sprožiti trajne spremembe v vedenju, tako da so ribe blagodejno šokirali ali jih nagradili z alkoholom ali kokainom, vse pa brez uspeha. Toda po nagonu zebre pri plavanju proti toku, refleks, ki jim preprečuje, da bi se oprali v rižev rez ali, še huje, v morje. Kaj pa, če bi znanstveniki lahko ribe pomislili, da ta trdožični refleks ne deluje prav? Bi se ribe naučile prilagajanja?
Raziskovalci so dobili linijo gensko inženirskih zeber, katerih nevroni utripajo zeleno, ko streljajo; celice proizvajajo fluorescentno barvilo, ki sveti svetleje ob prisotnosti kalcijevih ionov, ki pritekajo, ko celica streli. Ribe so morale biti negibne, da se zeleni utripi pod mikroskopom ne bi zameglili in še vedno imajo iluzijo svobode.
Engert in dva njegova postdoksota, Misha Ahrens in Ruben Portugues, so paralizirali ribo s strupom iz kačje strupe in jo suspendirali v vodi v bistri petrijevi posodi. Da posnemajo vizualno izkušnjo plavanja v potoku, so pod petrijevo posodo postavili projekcijsko platno in prikazali niz premičnih palic. Od elektrod, zakrpanih do živcev v ribjem repu, so raziskovalci zaznali, kaj možgani pravijo, da naj naredijo rep, čeprav se sam rep dejansko ni mogel premikati. Računalnik je upočasnil palice, ko je riba trpela - ali mislila, da utripa - z repom, tako da bi dobili vizualni znak, da je uspešno držal svoje mesto v premikajoči se vodi.
Potem je prišlo pranje možganov. Ko so ribe »plavale«, so raziskovalci preveč upočasnili palice ali obrnili smer, da bi žival mislila, da je njen rep postal zelo močan. Ali pa so palice premalo upočasnile, tako da so ribe utesnile, da je njen rep nenormalno šibek. V vsakem primeru je riba kompenzirala, bodisi zmanjšala njen rep, bodisi povečala: karkoli je bilo potrebno, da ostane v virtualnem toku. Ne le, da so zebre po tem, ko so zebre ponovno umerili svoj rep, so se pozneje spomnili, da so to storili: Učili so se. Ko so znanstveniki dopustili ribi deset sekundni odmor in nato vrnili hitrost palice v svojo realno nastavljeno nastavitev, so ribe sprva zavijale z repi, kot da so še vedno premočne ali prešibke.
(Samuel Velasco / 5W Infographics) 
(Samuel Velasco / 5W Infographics) 
Možgani zebre med plavanjem (Florian Engert) 
Možgani zebre med samo vizualno stimulacijo (Florian Engert) 
Zebrafish je med razvojnimi biologi priljubljen že od 70. let prejšnjega stoletja. Ribe na teden odložijo od 100 do 200 jajc, ki zrastejo v ličinke ene petdesete velikosti, prikazane tukaj. (Adam Parslow / Heath Laboratory, Walter in Eliza Hall Institute of Medical Research) Video posnetki 100.000 nevronov rib, posneti z močnim mikroskopom, prikazujejo polja bleščeče zelene barve, utripajo na območjih, povezanih z vidom, gibanjem in učenjem. Posebej je bil omenjen nabor možganskih celic, ki niso imele jasne povezave z vidom ali gibanjem in so utripale šele, ko so ribe spoznale, da so njihovi repi šibkejši ali močnejši od pričakovanj. Engert je teoretiziral, da so te celice igrale vlogo pri "presenečenju" ali "odkrivanju napak".
V prispevku je dosegla več prebojev, največ pozornosti pa je pritegnilo tehnično čudo snemanja po celotni možgani. Še nikoli prej znanstveniki niso predstavljali aktivnosti v vseh nevronih žive živali. "Tehnologija je bila tam za izvedbo poskusa, a je nihče ni imel, " mi je rekel Joseph Fetcho, profesor Cornell, ki je naredil veliko napredka v nevroznanosti zebre. "Samo Florian je bil dovolj oreh. To je nekako njegov celoten pristop k življenju "Pojdi veliko ali pojdi domov".
**********
Ko sem se prikazal v laboratoriju Engert v drugem nadstropju stavbe BioLabs na Harvardu, me je pozdravil in rekel: "Pokazal ti bom nekaj zares smešnega." Odpeljal me je iz stavbe in se spustil po asfaltni poti na stran. vrata Harvard Divinity School. Na laminirani kartici na vratih je pisalo: "Ne kadite v roku 25 minut od vhoda v stavbo." Toda na samih vratih je bil še en znak: "Ni vhoda."
Gledal je moj obraz, da bi se prepričal, kako sem registriral, kako lahko razumljivo preberem drugi znak, da prvi negiram. Potem se je zagnal v turoben, odmeven smeh. Ko sem vprašal, ali lahko fotografiram, je vneto privoščil in se prepričal, da sta obe znaki še vidni. Nato je prižgal cigareto American Spirit, odpihnil dim ob strehah Divinity Hall in s fotoaparatom zažaril svoj najboljši poredni nasmeh.
Engert mi je v miniaturnem filmu upodobil eno svojih najljubših osebnosti: grablje v komediji o manirah, šarmer, ki je slabo vedenje tako končno neškodljivo, da so na koncu samo njegovi obtožniki videti neumni. Zgodbe, ki jih rad pripoveduje o sebi, vsebujejo ozke pobege iz ene ali druge sorte fussbudget ali prude. Harvard mu s sveti slovesom, velikimi egi in tweedy modnimi imperativi ponuja posebno učinkovito folijo. Ko so se kolegi pritoževali nad njegovim drsanjem po zgradbi BioLabs, so vzdrževalci postavili znake "No Rollerblading". Prišli so po tem, ko je opravil mandat.
Nekega popoldneva sem za Engertovo mizo opazil lesenega usnjenega biča in ko sem ga vprašal, kaj tam počne, ga je prijel, se spustil na noge in sproščal razpoko z ušesi, ki je iz svojih sedežev sprožila par osupljivih študentov. "Vidite, kako reagirajo, kako nenadoma delujejo hitreje?" Se je šalil. V resnici mu jo je nekdo z ironijo dal. Engert je znan po zelo dolgem povodcu, ki ga daje članom laboratorija. Najbolj iznajdljiva znanost je po njegovem mnenju v okolju, v katerem sijajni neodvisni misleci lahko ohranijo svoje najbolj domišljijske ideje, četudi ne uspejo.
Adam Kampff, študent dodiplomskega astrofizike, je leta 2002 odmeril prehod na neznanost za doktorat, ko mu je Engert dal kreditno kartico na Harvardu in mu rekel, naj laboratorij zgradi z dvema fotonskim mikroskopom, kontracepcijo laserjev in ogledal, katerih montaža zahteva magnum tehnične spretnosti. Mikroskopi, ki sprožijo dva impulza infrardeče svetlobe na isti točki, so cenjeni zaradi čistih slik, ki jih posnamejo fluorescentno barvane celice, kot tiste, ki v gensko spremenjeni zebri utripajo zeleno.
Engert se je nato odpeljal v Berkeley, kjer je pravkar končal podoktorsko štipendijo, da bi se lahko vozil s svojim motociklistom Honda Shadow cruiser na smučeh nazaj v Cambridge.
"Medtem ko ga ni bilo, mislim, da sem porabil približno 300.000 dolarjev, " mi je povedal Kampff. "Če pogledamo nazaj, pojdite, " Počakajte, to je noro, "je dejal Kampff, ki je ostal doktor in doktorski študij pri Engertu in je zdaj laboratorij v Sainsbury Wellcome Center, inštitutu za nevroznanost na University College v Londonu. "Ampak to se mi je zgodilo najbolje."
Na javnem pogovoru leta 2009, ki ga je Engert opravil v okviru svojega mandata, mu je kolega svetoval, naj preskoči majico in se obleče. Engert je to storil - v Lederhosenu. Ko se je v usnjenih kratkih hlačah in kolenskih nogavicah odpravil na oder, je polni predavalnici zagotovil, da je nasproti svojega kolega nasprotoval kolegu. "To je formalna obleka bavarskih plemen, " je dejal Engert, ko je sobo preplavil smeh, "in to je znak največjega spoštovanja do vseh občinstva."
**********
Florian je bil nekoč tiho, stripovsko domače telo, pravi njegova sestra Katharina. Obe sta odraščali v münchenskem okrožju Schwabing, boemskem enklavi, ki so jo animirali študenti z bližnjih univerz. Njihov oče je bil pek, ki je ustanovil lokalno verigo sladoleda, mama pa je prodala družinski frizerski salon za vzgojo otrok. Za urok so vsi živeli nad vodilnim Engert Iceom. Otroci so vedno prihajali naokoli, vendar "nikoli niste vedeli, ali so bili vaši prijatelji zaradi sladoleda ali ker so vam bili všeč, " pravi Katharina, zdaj zdravnica primarne nege v Münchnu.
Ko je bil Engert v srednji šoli, jih je njihov oče, zaskrbljen nad ocenami angleščine, poslal v London na leto študija jezika. Engert je prišel domov ekstrovertiran in samozavesten. Kmalu se je znašel v množici samozvanih nihilistov hladne vojne, ki so verjeli, da živijo zaenkrat, ker je jedrska katastrofa bila sposobna uničiti človeško raso, še preden je kateri od njih dosegel 30.
Velika vprašanja o izvoru vesolja so navdušila Engerta, fizika pa je bila videti, da ima odgovore. S svojim letnikom na münchenski univerzi Ludwig Maximilians pa sta se dva stebra na terenu - osnovni delci in astrofizika - počutila "preveč odmaknjenega od vsakdanjega življenja", mi je rekel. Njegov sosedov sosed je bil možganski raziskovalec in povedal je Engertu, da nevroznanost potrebuje fizike, da bo prihodnost polja odvisna od iznajdbe novih orodij, da bi vdrli v možgane.
Kot diplomirani študent in podoktorski raziskovalec za nevrobiologijo Max Planck izven Münchna in na kalifornijski univerzi je Engert zgradil orodje za pomembna odkritja o tem, kako se nevroni pri podganah in mravljincih spreminjajo kot odziv na vizualno in električno stimulacijo - spreminja misel, ključno za učenje in spomin. Dve leti je zasnoval dvofotonski mikroskop po meri, katerega laser bi, če bi bil napačno urejen, lahko zapiral mrežnice. Z značilno kretnjo je Engert z zaščitnimi očali laboratorija prislonil na steno in nad njimi postavil znak, ki je dejal: "Samo za Wimps."
Njegovo darilo za žongliranje s posli in užitki je spodbudilo svoj delež intramuralnih komentarjev. Leta 2002 je Mu-ming Poo, v laboratoriju katerega je Engert delal kot postdoc, napisal pismo, s katerim je laziral člane laboratorijev. "Morda je nekaj redkih srečnežev, kot je Florian, ki ... lahko nekaj časa uživajo v življenju in še vedno dobijo ponudbo za delo s Harvarda, " je zapisal Poo. "Nihče drug v laboratoriju nima Florijanovega razkošja za igranje."
**********
Bela hiša je začela svojo misijo nevroznanosti, znano kot BRAIN Initiative (za raziskovanje možganov s pomočjo naprednih inovativnih nevrotehnologij), pri kongresu pa je zaprosila 100 milijonov dolarjev. Nacionalni inštituti za zdravje so lani jeseni podelili 46 milijonov dolarjev nepovratnih sredstev, agencije, ki so tako različne kot Nacionalna znanstvena fundacija, Agencija za napredne raziskovalne projekte v obrambi in Uprava za hrano in zdravila, podpirajo raziskave v skladu s cilji pobude. V zasebnem sektorju so podjetja, kot so Google, GE in GlaxoSmithKline, namenili več kot 30 milijonov dolarjev za misijo.
Znanstveniki, ki so sodelovali s prizadevanji, so predvideli pristop klobascev, pri čemer so se pred vrhom Himalaje pri ljudeh lotili od okroglih črvov (300 nevronov), dojenčkov zelišč in sadnih muh (100.000 na vsakega) do miši (75 milijonov) in opic (6 milijard za makako). možgani (skoraj 100 milijard). Na nek način pobuda zdaj poteka na vseh teh področjih hkrati. Znanstveniki preučujejo dele človeških možganov, medtem ko pri laboratorijskih živalih bolj celovito pristopajo. In eksperimentirajo z množico orodij - laserji, ultra tanke sonde, kemične oznake, visokotehnološki ultrazvok, molekule, ki se aktivirajo s svetlobo, fMRI-ji nove generacije in PET-skenerji - v upanju, da bodo snemali z visoko ločljivostjo globoko znotraj nepreglednih možganov.
Chun, ki je pomagal prepričati Belo hišo k uvedbi pobude BRAIN, je rad zebrefis primerjal z ekspresnim dvigalom. "Še vedno smo bili v prvem nadstropju in poskušali priti do drugega nadstropja, " pravi. "Potem smo se od nikoder odpravili v deseto nadstropje."
Šele ko je Engertov dokument - in naslednje leto, Miše Ahrens, ki je bistveno hitreje bral zebrefish - rekel: "Mislili smo, da je v redu ta pobuda mogoča, " je dejal Chun. "Skok vere, ki so ga naredili, je bil izjemen."
Približno 80 odstotkov genov, povezanih s človeško boleznijo, ima proti zeli. (Dr. Dominik Paquet / Univerza Rockefeller) 
V zadnjem napredku za kartografijo možganov raziskovalci Medicinskega inštituta Howard Hughes trajno zaznamujejo odstrel nevronov (magenta) v prosto plavajočo zebro. (Eric Schreiter, HHMI / Janelia Research Campus) 
Ta pogled na možgane zebre iz skupine University College London prikazuje regije, kjer se srečujejo nevroni (magenta) in svežnja aksonov (zelena). (Tom Hawkins in Kate Turner v Wilson laboratoriju na UCL kot del Zebrafishbrain.org) Pričakuje, da bi se izplačila za zdravje ljudi, za razmere, kot je epilepsija, lahko zgodila šele čez pet let. Zdravljenja za manj razumljive bolezni - od Parkinsonove in Alzheimerjeve bolezni do avtizma, shizofrenije in posttravmatske stresne motnje - so še naprej, vendar težko dosegljiva. Če primerjamo možgane zdravih ljudi, celice za celico, in tiste z živčnimi motnjami, lahko znanstveniki izolirajo vezja, katerih razčlenitev predpostavi bolezen. Ta odkritja bi lahko spodbudila razvoj novih zdravil in terapij. Žeblji, ki so vretenčarji in imajo zato možgane, podobne našim, že vodijo. Uporabljajo jih za testiranje drog in za preučevanje nevrobiologije tesnobe, spanja in zlorabe alkohola.
Engert pa z veseljem takšne zasledovanja prepušča drugim znanstvenikom. Pravi, da se nikdar ni odločil za prikaz dejavnosti v možganih v vsaki celici. Šlo je le za dodatek eksperimentu »Matrica« - čarkov, ki utiša razpravo o tem, ali je takšno snemanje sploh mogoče. Poganjajo ga vprašanja brez očitnih aplikacij: Kako zebra odreagira na nekatere vrste dražljajev? Kateri nevronski krogi streljajo, kadar ribe plavajo, lovijo ali bežijo pred plenilci? Kateri poskusi ponujajo najboljši pogled na učenje zebre?
Želi si, da bi javnost in politiki cenili nevroznanost iz istih razlogov, kot to počnejo vesoljski teleskop Hubble, Veliki hadronski trkalnik ali veslač Mars. Nobeden od teh se ne dotika vsakdanjega življenja neposredno, ampak jih financiramo, ker je v razkrivanju skrivnosti vesolja lepota. Verjame, da se bo iskanje začelo, če se bo pobuda BRAIN prevzela. "Problem, " pravi, "je, da če ne rešimo Alzheimerjeve in Parkinsonove bolezni, bo videti, kot da nismo uspeli pri zastavljenih nalogah, in ljudje bodo denar odvzeli in rekli:" Lepo poskusi, brez cigare. "
Kar zadeva filozofska vprašanja, ki jih postavlja to delo - ali nas bo študij možganov naučil o naravi človeške zavesti ali o ideji duše; ali bo znanost nekega dne zmanjšala stvari našega človeštva na hladno računanje algoritmične kode - on je agnostik.
Nekega večera smo se srečali v svetlo vijolični hiši, kjer živi s Polino Kehayovo, raziskovalko drog, ki se prižge kot soplesalka iz Bostonske simfonije, in njihovo 6-letno hčerko. Čez lečo enolončnico je Engert spomnil na nekaj, kar je jezikoslovec MIT Noam Chomsky nekoč dejal: "Če ne znamo razložiti, zakaj se ščurka odloči zaviti levo, kako naj razložimo, zakaj se človek odloči nekaj storiti?"
"Tudi najnižja žuželka je izjemno dobro prilagojen instrument, ki je bolj zapleten in zanimiv kot kateri koli računalnik, " mi je rekel. "Mislim, ali ne bi radi vedeli, kako delujejo njegovi možgani?"
Po nekaj dneh z Engertom sem nekaj napredoval, kako delujejo njegovi možgani. Izkazalo se je, da njegovi cilji niso tako nerodni za pobudo BRAIN, kot se včasih pretvarja, čeprav so njegove motivacije drugačne. Živi posnetki vsakega utripajočega nevrona možganov bi lahko imeli izjemno moč, če bi znanstveniki videli tudi žice: tanka vlakna, vzdolž katerih nevroni pošiljajo signale. Potem bi vedeli, ali se določeni nevroni pogovarjajo med seboj - in morda tudi kaj govorijo.
V kampusu me je popoldne ena izmed študentk Engert, Mariela Petkova, sprehodila po dvorišču do laboratorija Jeffa Lichtmana, profesorja molekularne in celične biologije. V sobi brez oken so bili cel možgani zebre v trdoti in smo z diamantnim nožem razrezali na 30.000 super tankih rezin. S skeniranjem elektronskih mikroskopov je posneta vsaka rezina in osem študentov in več prostovoljcev - vključno s Petkovo mamo po internetu iz Bolgarije - ročno izsledijo nevronske žice od rezine do rezine. Druga profesorica, Constance Cepko, bo naredila dodatno sledenje z opazovanjem, kako se fluorescenčni virusi širijo skozi možgane. Ko je diagram ožičenja končan, bo Engert nanj položil zemljevid utripajočih nevronov. Haim Sompolinsky, teoretik, bo nato analiziral tokove nevronskega prometa po žicah, v iskanju načel, ki te prometne vzorce povezujejo s specifičnim vedenjem rib.
Ko bo Engertovo delo opravljeno, za katerega pravi, da bi lahko trajalo 20 let, ne bo imel ničesar več - ali manj - slavnega kot "virtualna riba": programska oprema, ki posnema popolno delovanje možganov zebre. Znanstveniki bi lahko poklicali poljubno kombinacijo senzoričnih vnosov - temperatura vode, vzorec svetlobe, pot bližnjega plena ali plenilca - in algoritmi programske opreme ne bi pokazali le, kako se bo odzvala resnična riba, ampak tudi tisto, kar se je v njenih možganih zgodilo milisekunde milisekunda in celica za celico, preden je to storila.
V bistvu bo ugotovil, zakaj zebra zavije levo.
**********
Petkovi dopoldnevi v laboratorij Engert prinašajo edino strukturo: tedenski sestanek z vsemi rokami, na katerem se 20 študentov in postdokumentov med seboj seznani s svojimi raziskavami. V petek sredi decembra, ko sem bil okrog, je Engert zadrgoval na drsalkah in oblekel majico s snopom Snoopy, ki upogiba bicep, in besedami "Dobrodošli v oddaji Gun."
Profesor se je usedel na glavo mize in odskočil navzgor in navzdol na pnevmatičnem stolu, kot otrok, ki je hodil naokoli za mizo staršev. "Vau, " je rekel. "Počutim se, kot da sem glavni."
Toda prav tako hitro je zdrsnil s stola in v kotiček sobe, kjer je prevzel vlogo, ki jo v javnosti manj pogosto vidijo: vlogo tihega in potrpežljivega navijala za svoje raziskovalce, raziskovalce, ki sledijo, opremi z orodjem in nato pošiljke - pokličite, ko lahko! - na zvezdna polja uma.
Mladeniči in ženske so se vrstile po klikah skozi diapozitive svojega zadnjega dela zebrefis: Tukaj so nevroni, ki utripajo, ko ribe doživijo blag šok. Tukaj si vizualni znaki pomagajo, da ocenijo gibanje. Tu je kamera za visoke hitrosti na vrtalnem stroju, novo orodje, ki lahko kmalu omogoči članom laboratorija, da spremljajo možganske aktivnosti pri ribanju brez plavanja.
Engert je postavil nekaj nežnih vprašanj, večinoma pa je bilo spodbudno: »Neverjetno!« »Zelo lepo - zver v akciji!« »Poglejte to! Zaznavanje, spoznanje in zavest tukaj. Duša rib! "
Eden od študentov je poudaril, da so bili rolerji na vseh Engertovih nogah različnih barv in barv. Engert je olupil drsalke, da je razkril nogavice - na eni nogi sive, na drugi črne. Potem je slekel nogavice. Na levi nogi je bil velik noht na nogi pobarvan rdeče, ostale pa škrlatno. Na desni nogi je bil velik noht na nogah vijoličen, na drugih pa rdeč. Ko je njegova hči v nedavnem poskusu lakiranja nohtov izčrpala materine prste, jo je oče ponudil.
