Порхай как бабочка, вынюхивай рак как пчела: у насекомых найдена суперспособность

Вдохновленные изысканными обонятельными способностями насекомых, ученые подключили мозг живых пчел к электродам, пропуская различные запахи под усики насекомых, а затем записали сигналы их мозга. Ученые обнаружили, что медоносные пчелы, похоже, обладают суперспособностью — они способны чуять едва уловимые запахи рака легких в лаборатории, пишет Science News.

По словам соавтора исследования, нейроинженера из Университета штата Мичиган в Ист-Лансинге Дебаджит Саха, они с коллегами обнаружили, что медоносные пчелы совершенно точно реагируют на различные химические вещества. Результаты экспериментов показывают, что различные запахи вызывают узнаваемые модели активности мозга, которые являются своего рода "нейронными отпечатками пальцев". Авторы исследования также полагают, что в будущем медики, вероятно, смогут использовать медоносных пчел в онкологических клиниках в качестве живых сенсоров для раннего выявления рака легких.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Отметим, что сегодня существуют электронные носы и другое механическое оборудование для определения запахов, однако они не сопоставимы с пчелами. Дело в том, что в случае с запахами, биология обладает способностью различать чрезвычайно подобные смеси, в то время как любое оборудование, созданное людьми, все еще не способно на это.

По словам эколога-химика Флоры Гузер из Французского национального исследовательского института устойчивого развития в Монпелье, запах — чрезвычайно важная часть общения для большинства видов насекомых — по сути, он является их своеобразным "языком".

Не нова и идея о том, что насекомые могут чувствовать запахи болезней. Еще в 1989 году врачи сообщали о случае, когда бордер-келли и доберман вынюхали меланому у своего владельца, а во время пандемии коронавируса, ученые обнаружили, что собаки на самом деле могут учуять болезнь.

По словам Гузер, нет ничего удивительного в том, что насекомые также могут распознавать различные болезни. Например, ранее ученые обнаружили, что муравьев, например, можно научить улавливать запахи раковых клеток, выращенных в лаборатории. Однако способности пчел ранее не были хорошо изучены.

В ходе эксперимента ученые напрямую подключились к нейронам насекомых и смогли обойти поведенческую тренировку. Простыми словами, им не пришлось тратить недели на то, чтобы научить пчел делать что-либо, чтобы понять, могут ли они учуять болеть — ученые просто подсмотрели ответ в мозге насекомого.

Команда удерживала медоносных пчел на месте с помощью напечатанных на 3D-принтере пластиковых ремней и небольшого количества воска во время того, как ученые проводили операцию на мозге пчелы, прикрепляя провода к области, обрабатывающей запахи. Устройство подавало потоки воздуха к усикам насекомых.

В общей сложности использовалось две смеси:

• первая — подобная тем, какие выдыхает здоровый человек;
• вторая — имитировала миазмы дыхания больных раком.

Далее ученые использовали сигналы, считываемые из мозга пчел, результаты показывают, что минимум в 93% случаев насекомые могли различить их.

В отдельном эксперименте команда Саха собрала воздух, задерживающийся над клетками легких, выращенными в лаборатории. Пчелы смогли успешно отличить образцы воздуха, взятые возле здоровых клеток, и образцы, собранные возле клеток двух типов рака: мелкоклеточного рака легких и немелкоклеточного рака легких.