Μια ιπτάμενη μηχανή τελειότητας

Οι μύες της είναι πολύ πιο εξελιγμένοι και ενδιαφέροντες από των ανθρώπων. Εχει – άγνωστο γιατί – αισθητήρες γεύσης στα φτερά της και το σώμα της είναι καλυμμένο με αισθητήρες παντός είδους.

Η φρουτόμυγα είναι ένα από τα σημαντικότερα πειραματόζωα για τους επιστήμονες καθώς έχει χρησιμοποιηθεί σε άπειρα πειράματα γενετικής και νευροεπιστήμης. Παρ’ όλα αυτά, η βιολογία της παραμένει ένα μυστήριο για τους ειδικούς. «Είναι σαν να έχουμε έναν εξωγήινο στο εργαστήριο», τονίζει ο Μάικλ Ντίκινσον, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ, και από τους πλέον ειδικούς στον κόσμο πάνω στη φρουτόμυγα – ή δροσόφιλα.

Ο Ντίκινσον κάνει έρευνες πάνω στη φρουτόμυγα στις οποίες χρησιμοποιεί ιδέες και αρχές από τη φυσική, τα μαθηματικά, τη νευροβιολογία, την όραση υπολογιστών, τη φυσιολογία μυών και άλλες ειδικότητες. Τα αποτελέσματα των ερευνών του με τη φρουτόμυγα χρησιμοποιούνται σε μία ευρεία γκάμα εφαρμογών και σε άλλα πειράματα, από τη βασική νευροεπιστήμη μέχρι τη ρομποτική. Μέρος της δουλειάς του έχει χρηματοδοτηθεί από το αμερικανικό υπουργείο Αμυνας, καθώς οι φρουτόμυγες έχουν τη δυνατότητα περίπλοκης συμπεριφοράς χωρίς να διαθέτουν μεγάλο εγκέφαλο. Επίσης οι επιστήμονες στο Χάρβαρντ, που κατασκεύασαν ένα ιπτάμενο ρομπότ στο μέγεθος μύγας, βασίστηκαν εν μέρει στη δική του δουλειά.

Πριν από χρόνια ο Ντίκινσον κατασκεύασε ένα μοντέλο φτερού της φρουτόμυγας και με τη χρήση ενός παχύρρευστου υγρού ανακάλυψε τα μαθηματικά πίσω από τις γρήγορες κινήσεις των φτερών στον αέρα. Η ανακάλυψή του χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροναυπηγική. «Η πτήση της μύγας είναι ένα σπουδαίο φαινόμενο για μελέτη. Εμπεριέχει τα πάντα: την πιο εξελιγμένη βιολογία των αισθήσεων, πολύ ενδιαφέρουσα φυσική, φυσιολογία των μυών και συναρπαστικά μαθηματικά που αφορούν τους νευρώνες. Η διαδικασία με την οποία μία μύγα διατηρείται στον αέρα έχει να κάνει και με την οικολογία, με τη θερμοδυναμική, τη βιοχημεία κ.ά.», τονίζει ο επιστήμονας. Στην καριέρα του ο Ντίκινσον έχει διατελέσει καθηγητής και ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, στο Μπέρκλεϊ, στο Πανεπιστήμιο του Σικάγον και στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνιας (Caltech). Το τωρινό του εργαστήριο, στο Σιάτλ, θυμίζει μία επιστημονική μικρή Ντίσνεϊλαντ για μηχανικούς. Ο Ντίκινσον χρησιμοποιεί πολλές εξελιγμένες τεχνολογίες και τον αντίστοιχο εξοπλισμό, όπως βίντεο υψηλής ταχύτητας και οπτικογενετική διέγερση των νευρώνων στον εγκέφαλο της φρουτόμυγας (δηλαδή τη μέθοδο που επιτρέπει τον έλεγχο των νευρώνων με το φως).

Το εργαστήριο διαθέτει μικροσκοπικό διάδρομο για να ελέγχουν την κίνηση της φρουτόμυγας, δεξαμενές γεμάτες με παχύρρευστο υγρό για ρομποτικά φτερά, μικροσκοπικούς χώρους για πειράματα κ.ά.