Kommer samma mask att reagera annorlunda i en situation beroende på vad den tänker? Enligt ny forskning som studerar neuroner inom mikroskopiska rundmaskar, svaret är en emfatisk "ja". De fann att maskar skulle välja att svara på en närliggande lukt beroende på vad de tänkte på - vilket tyder på att de har fri vilja precis som människor. Studien utfördes av forskare vid Rockefeller University i New York. De fann rundmaskar (bildade) ibland "tänka" för sig själva. Alla nervceller inom denna mikroskopiska rundmask markeras, med den stora klustret i ena änden representerar hjärnan. Forskningen utfördes av forskare från Rockefeller University i New York som studerade hjärnan hos den mikroskopiska rundmasken Caenorhabditis elegans. Dess 302 neuroner och 7.000 synapser är jämförelsevis små jämfört med de 86 miljarder neuronerna och 100 biljoner synapser i en mänsklig hjärna. Men det är fortfarande användbart att ta itu med svåra neurologiska frågor som skulle vara nästan omöjligt att ta upp i våra egna hjärnor. Worms tillbringar sin tid vandrande, letar efter förruttnelse materia att äta - och när de känner lukten av det, de brukar sluta göra slumpmässiga svängar och resa rakt mot källan. Denna beteendeförändring utlöses till en början av en sensorisk neuron som uppfattar lukten och matar den informationen till det nätverk som forskarna har studerat. När maskarna fångar upp den lockande fruktlukten av isoamylalkohol, övergår nervcellerna i nätverket till ett lågaktivt tillstånd som gör det möjligt för dem att närma sig lukten. Men ibland förblir neuronerna mycket aktiva, och masken fortsätter att vandra omkring - även om dess sensoriska neuron har upptäckt lukten. De fann att, om erbjuds en "tråkig" lukt, rundmasken vanligtvis kommer att stoppa sin vandring för att undersöka källan - men ibland kommer det inte. Precis som hos människor framkallar inte samma stimulans alltid samma reaktion, inte ens från samma individ. – Vi fann att det kollektiva tillståndet hos de tre nervcellerna i exakt samma ögonblick som en lukt kommer avgör sannolikheten för att masken kommer att röra sig mot lukten, säger studieförfattaren Dr Cori Bargmann. – Så i grund och botten avgör vad masken tänker på vid den tidpunkten hur den reagerar. – Det visar att nervsystemen inte passivt väntar på signaler utifrån, de har sina egna interna aktivitetsmönster som är lika viktiga som alla externa signaler när det gäller att generera ett beteende.- Forskarna fann också att genom att förändra aktiviteten hos neuronerna individuellt, och i kombination, de kunde identifiera varje neurons roll i att generera variabilitet. Hos människor kan forskningen föreslå sätt på vilka våra hjärnor bearbetar konkurrerande motiv. "För människor, en hungrig stat kan leda till att du går över gatan till en läcker luktande restaurang," sade författaren Andrew Gordus. "Men en konkurrerande motvilja mot kylan kan leda dig att stanna inomhus" (stock image) Genom att registrera aktiviteten hos neuronerna, fann laget att det fanns tre ihållande tillstånd bland de tre neuronerna: Alla var av, alla var på, eller bara en, som hette AIB, var på. Om alla var avstängda när luktsignalen kom, höll de sig borta. Om alla var på, de ofta - men inte alltid - stängs av. Genom att spela in nervcellernas aktivitet fann gruppen att det fanns tre ihållande tillstånd bland de tre nervcellerna: Alla var av, alla var på, eller bara en, som hette AIB, var på. Om alla var avstängda när luktsignalen kom, höll de sig borta. Om alla var på, de ofta - men inte alltid - stängs av. Och i det tredje och mest talande scenariot, om AIB ensam var aktiv när lukten kom, allt stängdes av. "Detta innebär att för AIB, kontextfrågor," fortsatte författare och forskningsassistent Andrew Gordus. AIB är den första neuronen i nätverket som tar emot signalen, som sedan vidarebefordras till de två andra nätverksmedlemmarna, så kallade RIM och AVA; AVA skickar ut den slutliga instruktionen till musklerna. Och i det tredje och mest talande scenariot, om AIB ensam var aktiv när lukten kom, allt stängdes av. "Detta innebär att för AIB, kontextfrågor," fortsatte författare och forskningsassistent Andrew Gordus. "Om det är på ensam, kommer dess aktivitet att sjunka när lukt tillsätts, men om det är på med resten av nätverket, har det svårt att släppa sin aktivitet med de andra." AIB är den första neuronen i nätverket som tar emot signalen, som sedan vidarebefordras till de två andra nätverksmedlemmarna, så kallade RIM och AVA; AVA skickar ut den slutliga instruktionen till musklerna. När forskarna stängde av RIM och AVA individuellt och tillsammans, fann de att AIBs reaktion på luktsignalen förbättrades. Detta tyder på att inmatning från dessa två neuroner konkurrerar med den sensoriska signalen när den matas ner genom nätverket. Forskningen, som skalas upp för att ta hänsyn till människans mer nyanserade beteenden, kan föreslå sätt på vilka våra hjärnor bearbetar konkurrerande motiv. "För människor, en hungrig stat kan leda till att du går över gatan till en läcker luktande restaurang, sade professor Gordus. "Men en tävlande motvilja mot kylan kan leda till att du stannar inomhus."
Studien utfördes av forskare vid Rockefeller University i New York.
De fann maskar ibland "tänka" för sig själva.
Om de erbjöd sig att lukta, brukade de ibland - men inte alltid - undersöka.
Även samma individ hade inte alltid samma svar.
Det tyder på att maskarna, liksom människor, kan ha en känsla av "fri vilja"