|
 Een vis met de intelligentie van een rat? Of misschien een rat met het lichaam van een vis? Het is niet zo eenvoudig om te beslissen hoe je dit hersenschepsel moet noemen, gemaakt door D. Bresler van de University of California (Los Angeles) en M. Bitterman van Bryn Mawr College (Pennsylvania).
In overeenstemming met de natuurwetten moest het een vis worden, een gewone, niet al te slimme Tilapia macrocephala, een inwoner van de tropische wateren van Afrika. Dankzij een ongebruikelijke operatie die in een laat stadium van de embryogenese werd uitgevoerd, konden wetenschappers er echter een kunstmatig dier uit laten groeien dat niet in de natuur bestaat, alleen uiterlijk lijkt op zijn tegenhangers. De intellectuele capaciteiten van dit schepsel en zijn vermogen om te leren overtroffen de "intelligentie" van de vis ver en benaderden de capaciteiten van geavanceerde zoogdieren.
Het idee achter de ongebruikelijke ervaring was gebaseerd op de volgende overwegingen. Als een deel van de hersenen wordt verwijderd, kan de functie van het verloren weefsel worden beoordeeld aan de hand van daaropvolgende veranderingen in het gedrag en de mogelijkheden van het dier. Als u bijvoorbeeld een deel van de schors van een jonge rat verwijdert, zal een volwassen rat gedragstaken veel minder succesvol aan en zal hij vissen benaderen in zijn "capaciteiten". Maar wat als we het tegenovergestelde experiment opzetten en proberen het aantal zenuwcellen in de associatieve structuren van de hersenen bij vissen te vergroten? Is het in dit geval mogelijk om het tegenovergestelde effect te krijgen - versterking van de intellectuele capaciteiten van het dier? Dit is precies wat de onderzoekers deden door het embryonale hersenmateriaal uit de embryo's te verwijderen. Tilapia en het overplanten naar andere individuen van dezelfde leeftijd en soort. Extra medulla werd geïmplanteerd in de ontvangende vis in het toekomstige vormgebied tectum opticum, het belangrijkste associatieve deel van de hersenen, dat het "denkcentrum" van vissen kan worden genoemd. Vergelijkbaar in functie met de zoogdiercortex, tectum opticum vissen zijn de belangrijkste ontvanger van informatie die vanuit verschillende sensorische systemen naar de hersenen komt: visueel, olfactorisch, tactiel. Dit alles maakte het mogelijk te verwachten dat een operationele poging om deze structuur te "verbeteren" op de een of andere manier de essentiële kenmerken van dierlijk gedrag zou kunnen beïnvloeden.
Wetenschappers slaagden erin om tien ontvangende embryo's te laten groeien. Zes van hen werden onderworpen aan verschillende gedragstesten om het leervermogen vast te stellen. De onderzoekers gebruikten de zogenaamde reflex-omkeerbare (gewoonte-omkering) training, ontwikkeld door M. Bitterman voor de vergelijkende beoordeling van leervermogen bij verschillende diersoorten. Bij reflexomkeringsexperimenten wordt het dier in eerste instantie beloond voor het kiezen van een van de twee gedragsalternatieven. Als de voorkeur voor dit belonende alternatief vaststaat, dat wil zeggen dat er een geconditioneerde reflex wordt ontwikkeld, veranderen de omstandigheden zodanig dat een ander, tegengesteld gedrag nu wordt beloond. Experimenten tonen aan dat vogels en zoogdieren die op deze manier zijn getraind, een duidelijk vermogen hebben om hun omkeervermogen te verbeteren, terwijl dit bij vissen niet wordt waargenomen.
 Wat gebeurde er na de operatie? De dieren leken in drie groepen te splitsen. Twee van de geopereerde vissen verschilden praktisch niet van hun normale tegenhangers, hun hersenen veranderden niet van structuur en grootte, blijkbaar vanwege het feit dat het geïmplanteerde weefsel geen wortel schoot. De andere twee vissen vertoonden een duidelijke verbetering in het leervermogen, ze maakten veel minder missers dan normale individuen, maar ze konden ook geen progressieve reflexomkering induceren. Eindelijk, de twee overgebleven vis, in tegenstelling tot de anderen, waren in staat om de omkering van reflexen te verbeteren door training, d.w.z.toonde een kwalitatief nieuwe eigenschap die niet in gewone vissen voorkomt. Vooral de ernst van dit effect was opvallend: het was van dezelfde orde van grootte als bij ratten - dieren die maar liefst drie klassen hoger scoorden op de taxonomische schaal van gewervelde dieren. Met andere woorden, de geopereerde dieren maakten als het ware een enorme sprong in hun 'intellectuele' ontwikkeling, waarbij ze over de goede 200 miljoen jaar heen sprongen die het Devoon van het Cenozoïcum scheiden - de tijd waarin de vis uit het water tevoorschijn kwam, amfibieën, reptielen en tenslotte de eerste zoogdieren met hun onvergelijkbaar meer progressieve corticale structuur van de hersenen.
Hoe waren de hersenen van deze "briljante" vissen? De secties die door de auteurs van het experiment worden aangehaald, vertonen een duidelijke verdikking tectum opticum - bijna twee keer. Deze verdikking, die bij sommige vissen plaatselijk was, was het meest uitgesproken bij die twee exemplaren die een progressief vermogen vertoonden om reflexen om te keren. Onderzoekers merken op dat in een van deze vissen een kwalitatief nieuw type neurale structuur opduikt dat niet inherent is aan normale individuen. (Helaas wordt dit interessante feit niet gedocumenteerd in hun artikel met meer gedetailleerde microfoto's tectum opticum).
Betekenen deze resultaten dat een simpele toename van het aantal zenuwcellen boven een bepaalde norm die "door de natuur wordt vrijgegeven" kan leiden tot significante kwalitatieve veranderingen in de structuur en het werk van de hersenen? Dergelijke conclusies moeten voorlopig zorgvuldig worden gehanteerd. Het experimentele materiaal is nog klein: wetenschappers slaagden erin om slechts 10 ontvangende individuen te laten groeien, die niet allemaal dezelfde vooruitgang lieten zien. Er zijn ook bepaalde onduidelijkheden in het artikel met betrekking tot de ontwikkelingsfase waarin de hersentransplantatie werd uitgevoerd, de werkwijze en onderdrukking van de processen van afstoting van het getransplanteerde weefsel.
De definitieve bevestiging (of verfijning) van deze resultaten zou de komende maanden blijkbaar een gebeurtenis moeten worden. Als de nieuwe feiten positief zijn, kan het experiment van Bresler en Bitterman met recht een van de grootste wetenschappelijke evenementen van het afgelopen jaar worden genoemd. In de toekomst zijn soortgelijke operaties op hogere gewervelde dieren gepland.
De moeilijkheden van de immunologische barrière kunnen worden omzeild door eeneiige tweelingen met een identiek genotype te gebruiken.
Het morele aspect van dergelijke experimenten is echter niet minder belangrijk. Zijn dergelijke operaties op menselijke embryo's vanuit moreel oogpunt toegestaan? Als in experimenten met viswetenschappers blijkbaar voldoende gegarandeerd zijn tegen het gevaar van het creëren van "bovenmenselijke" intelligentie, dan wordt die mogelijkheid bij experimenten met apen, en nog meer met mensen, heel reëel. We kunnen alleen maar hopen dat verder onderzoek op dit gebied niet wordt geclassificeerd: de wetenschappelijke gemeenschap moet zich bewust blijven van de onverwachte gevolgen die hersentransplantatie bij hogere gewervelde dieren met zich mee kan brengen.
B.V. Loginov
Vergelijkbare publicaties
|
