Legyek - nehéz beszerezni! W a tudásért - ARD Das Erste
Gyorsabb, mint az emberek
Próbáltál már valaha kézzel fogni egy legyet? Szinte lehetetlen. Függetlenül attól, hogy bebújik-e hátulról, vagy különösen meglepő módon csap be: a légy általában gyorsabb. Ennek az az oka, hogy a légy agy jobb, mint az embereké - legalábbis egy ponton: a legyek sokkal gyorsabban reagálnak, mint az emberek. Annak ellenére, hogy egy közönséges házi lepke agya kevesebb, mint fél milligramm.
Repülőkutatás
Mitől olyan hihetetlenül gyors "villámérzékelők" a Brummer? Ezt vizsgálják a München melletti Martinsried Max Planck Intézetének neurobiológusai. A legyeket itt két szorosan zárt szobában nevelik, hogy tanulmányozzák viselkedésüket. Alexander Borst professzor hosszú ideje foglalkozik a szárnyas alternatív művészekkel. Gyors reakcióik egyik oka a légy összetett szeme: gömb alakúak és biztosítják, hogy a légy többet látjon, mint az ember. "Korlátozott látómezőnk van" - magyarázza Alexander Borst. "Ha körbe akarunk nézni, meg kell mozgatnunk a szemünket vagy a fejünket. A légynek semmi ilyesmire nincs szüksége, úgymond beépített, teljes körű kilátással rendelkezik." Ez a sokoldalú nézet megakadályozza az embereket abban, hogy besurranjanak mögé - a légy mindent lát.
A légy agy elég rendben van
A légy nem csak az egész nézet előnye az emberekkel szemben. Fényérzékelő sejtjeid sokkal gyorsabban reagálnak a fényváltozásokra, mint a miénk - a sztrájkra emelt kéz árnyéka tehát villanás alatt érzékelhető. Ez azért lehetséges, mert a légy agyának nagyon egyszerű felépítése van: mindössze öt szinapszis van a szem és az izmok között - ezek azok a kapcsolási pontok az agyban, ahol az ingerek vezetése röviden lelassul, mert a jelet átalakítani kell. És a légy agyában is rövidek az utak: a jeleknek csak néhány millimétert kell megtenniük a szemtől az izmokig, ellentétben az emberekkel.
Mindez a légy agyát különösen rögzítetté teszi. Közvetlen összehasonlításban az embereknek nincs esélyük, mondja Alexander Borst: "Abban az időpontban, amikor a légy már reagált, már látszik az első izomrángás, vagyis máris felszáll - a jel még nem hagyta el a szemgolyóm az agy felé!"
A világ lassított felvételként
Mivel az emberi agy olyan lassan dolgozza fel a mozgásokat, másodpercenként csak körülbelül 20 egyedi képet különböztet meg. Ha több kép jelenik meg, azok áramló mozdulatokká homályosulnak el - a televízió ezzel a hatással működik. Ha egy légy televíziót nézne, akkor nem filmet, hanem olyan egyedi fényképeket látna, amelyek sokáig állnak, mielőtt a következő fotó megjelenik. A légy másodpercenként sokkal több képet képes érzékelni, mint az ember: ezek közül körülbelül 200.
A mozgások tehát sokkal lassabban repülnek, mint az emberek; a világunkat úgy látja, ahogyan ezt erős lassú mozgásban látjuk. Tehát nem csoda, hogy a légynek rengeteg ideje van kikerülni a verő kezet - a támadásnak nagyon lassúnak kell lennie számára!
Áttörés az agykutatásban
Elmenekülni? Igen vagy nem? És ha igen: melyik irányba? A legyek valószínűleg az élet legfontosabb döntései. Ezért használják idegsejtjeik több mint felét csak mozgáslátásra. Minden idegsejt csak egyetlen mozgásirányért felel: a vízszintes vagy függőleges mozgásokért, balra vagy jobbra. Kauer Isabella doktorandusz, hogy megtudja, mikor aktívak a cellák, a házi legyeket a LED-es lámpákkal megvilágított fal, az úgynevezett "fly mozi" elé ragasztja. Világos és sötét fények lüktetnek a falon, ami azt az érzetet kelti a légynek, hogy mozog. Kauer Isabella különböző mozgásirányokat játszik a légy számára, és egy apró elektróddal méri a légy agyában lévő egyes idegsejtek aktivitását. A hangos recsegés és az éles kiütések azt jelzik, hogy a sejt aktív.
A neurobiológusok apránként kidolgozzák a légy agyának pontos térképét. "Ez lenne az első alkalom, hogy részletesen megértsük az egyszerű idegi számítást vagy az információfeldolgozást - az egyes idegsejtek és azok összekapcsolódásának szintjén. Ez nagy áttörést jelentene az agykutatásban" - magyarázza Alexander Borst a Max Planck Intézetből.
Fém csokornyakkendő
Több mint 50 éve idegbetegeket lenyűgöz az a tény, hogy egy olyan egyszerűen felépített agy, mint a légy, olyan hatékonyan működik. A tudósok olyan régóta próbálják kideríteni, hogy mely idegsejtek milyen feladatokat látnak el. A megállapításoknak egyértelmű gyakorlati haszna van. Ha a tudósok megtudják, hogyan kapcsolódik pontosan a légy agya, akkor újra létrehozhatják ezt az áramkört, és például robotokhoz használhatják.
Martinsriedben már vannak olyan robotlégyek, amelyek áramköreit a légy agyának mintájára alakítják ki. Építőjének, Johannes Plettnek még mindig a távirányítóval kell irányítania a legyeket. Hamarosan azonban a repülő robotok megtervezhetik saját útvonalukat, és automatikusan elkerülhetik az akadályokat. Csakúgy, mint a példaképe - a légy.