ハトなど、一部の動物はコンパスを内蔵していますが、他の動物は後から取り付けることができるようです。日本の研究者たちは、スマートフォンに搭載されているようなデジタルコンパスを、盲目のネズミの脳に配線することに成功しました。ネズミは、目が見えるネズミとほぼ同様に、コンパスを使って迷路の中でおやつを見つける方法を学習しました。
視覚は、周囲の環境の中で自分の体がどこにいるのかという感覚を養う上で非常に重要です。視覚がなければ、視覚障害者は新しい空間で方向感覚を習得するのに苦労する可能性があります。神経科学者の池谷雄二氏と薬理学者の則本博明氏は、地磁気信号が視力喪失の代わりとなるかどうかを検証しようとしました。そこで彼らは、11匹のラットの目を縫合し、微小電極を用いて小型のデジタルコンパスを脳の視覚野に挿入しました。ラットが頭を南北に向けると、電極からニューロンに電気パルスが送られました。そして、科学者たちはこのバイオニックラットを迷路に解き放ちました。
迷路はT字型でした。ネズミはT字型の長い枝に落とされ、おいしいおやつは常に東向きの枝に置かれました。そのため、迷路の回転方向によって、ネズミはおやつを見つけるために左に曲がらなければならないこともあれば、右に曲がらなければならないこともありました。目が見えるネズミは、迷路の周囲の部屋にあるマーカーを使って東の方向を判断することができました。最初は、ネズミは迷路の正しい枝を50%の確率で選びました。つまり、運が良ければ正解だったのです。しかし、5日から7日後には、最初の試みで80%から90%の確率で正解するようになりました。
指を埋め込まない盲目のネズミは、正しい枝を推測する確率が50パーセントを超えることはなかった。
比較すると、バイオニックラットは視覚のあるラットとほぼ同様に道を見つけることができました。訓練4日目には、バイオニックラットは正しい枝を選ぶ確率が82%になり、9日目には成功率は90%近くにまで達しました。
研究者たちは、ラットをより複雑な5本腕の迷路に入れた際にも、この結果を維持した。デジタルコンパスからの信号をオフにした後でも、バイオニックラットは迷路を進むことができた。これは、彼らがコンパスを使って迷路の心象地図のようなものを作り上げていたことを示している。
研究者らは、同様の神経補綴物が将来、視覚障害者が世界を移動する際にも役立つ可能性があると述べている。また、視覚のある人の感覚も拡張し、紫外線や赤外線などを視覚化できるようになる可能性もある。
「もしかしたら、あなたはまだ脳をフル活用できていないのかもしれません」と池谷氏はプレスリリースで述べています。「限界はあなたの努力不足ではなく、身体の感覚器官の貧弱さから生じています。本当の感覚世界は、あなたが今経験しているものよりもはるかに『カラフル』なはずです。」
