دانشمندان بر این باورند که شنوایی در مگس میوه و در انسان به طور قابل توجهی در سطح سلولی مشابه است، به همین دلیل است که آنها مایلند گوش مگس میوه را بررسی کنند تا در مورد نحوه شنیدن انسان بیشتر بدانند.
اما آنها نمی توانند به راحتی به گوش مگس برسند.
تحقیقات انجام شده توسط دانشگاه آیووا راهی برای دسترسی به گوش مگس - و همچنین اندام‌های موجود در سایر حشرات - پیدا کرده است، حتی اگر توسط یک پوشش بیرونی سخت شده به نام اسکلت بیرونی محافظت شود.محققان تکنیکی را توصیف می کنند که حشره را در یک رزین سخت محصور می کند، شبیه به روشی که برخی از حشرات باستانی در کهربا نگهداری می شدند. با این حال، برخلاف حیواناتی که به طور دائم در گور می شوند، روش جدید به محققان اجازه می دهد تا اسکلت بیرونی را باز کرده و اندام ها و سلول های زنده را مطالعه کنند.
علاوه بر استفاده از تکنیک برای مطالعه شنوایی مگس میوه، محققان می گویند که می توان از آن برای مطالعه بینایی، عملکرد مغز و سایر فرآیندهای بیولوژیکی با سلول های زنده حیوانات آزمایشی نیز استفاده کرد.
نویسندگان در مقاله منتشر شده در مجله دسترسی آزاد Frontiers in Physiology می نویسند: "ما یک روش ساده برای باز کردن اسکلت بیرونی بندپایان ایجاد کرده ایم که بافت زنده و اجزای عصبی را در معرض دید قرار می دهد." ما معتقدیم که این روش برای کمک به افشای اسرار اندام‌های حسی و سایر سلول‌هایی که در محدوده محفظه‌های کوتیکولی بسیار کوچک به دام افتاده‌اند، ارزش زیادی خواهد داشت.»
اسکلت بیرونی یک حشره مانند ترکیبی از استخوان و پوست است که بدنه ای از زره دولایه را فراهم می کند که از اندام های داخل در برابر شکارچیان، بیماری ها و سایر تهدیدها محافظت می کند.از آنجایی که این اندام ها اغلب در نقاط ریز و صعب العبور قرار دارند، دانشمندان تلاش کرده اند تا آنها را به گونه ای در معرض دید قرار دهند که امکان مطالعه آنها را در حالت زنده فراهم کند.
گوش مگس میوه مثال خوبی است. در بخشی از آنتن مگس که تنها 80 میکرون عرض دارد، کمتر از عرض یک موی انسان قرار گرفته است. محفظه در بخشی از اسکلت بیرونی نیز پوشانده شده است، که چالش لوله کشی محتویات آن را تشدید می کند.
آلن کی، استاد زیست شناسی رابط کاربری و نویسنده مقاله می گوید: «مشکل اساسی این است که سلول های حسی در داخل آنتن های بسیار کوچک قرار می گیرند، که مانع از دسترسی دانشمندان به سلول های حسی می شود.»
کی برای راه حل به دندانپزشکی روی آورد. پدرش دندانپزشک بود و کی به یاد می آورد که در کودکی مجذوب تمام ابزارها و مواد بدیع پدرش شده بود. او فکر می کرد که آیا می تواند سر مگس را در نوعی چسب قرار دهد، جایی که در فضا ثابت شود و در عین حال زنده بماند تا بتواند سلول ها و اندام ها را مطالعه کند.
"هیچ چیز مانند داشتن توپولوژی 3 بعدی داخلی دقیق وجود ندارد."
کریستوفر باراواکس و استیون آرمسترانگ، از کالج دندانپزشکی UI، رزین هایی را برای کی فراهم کردند تا آنها را امتحان کند. جان شولت و آلن گایمون، در بخش مهندسی شیمی و بیوشیمی UI، خواص شیمیایی رزین ها را تعیین کردند.
محصول نهایی رزینی با قوام عسل مانند بود که طوری طراحی شده بود که یک قطره سر مگس را بپوشاند و بدون اینکه به آن بچسبد آن را در جای خود نگه می دارد. سپس کی رزین را با نور سخت کرد تا بتوان برش‌های دقیقی برای جداسازی یک ناحیه بدون از بین بردن سلول‌های ظریف داخل آن ایجاد کرد. محققان همچنین یک محلول غذایی برای زنده نگه داشتن بافت و سلول ها در طول برش اضافه کردند.
از آنجا، بخش برش را می توان به موم فرو کرد و از هر زاویه ای، مانند یک نمونه زنده معلق، مشاهده و کاوش کرد.
"هیچ چیز مانند داشتن توپولوژی 3 بعدی داخلی دقیق وجود ندارد،" دانیل ابرل، زیست شناس UI که شنوایی مگس میوه را مطالعه می کند و یکی از نویسندگان مقاله است، می گوید.
محققان نشان داده‌اند که این روش روی مورچه‌ها، پشه‌ها، کک‌های آبی (دافنیا) و کنه‌ها کار می‌کند. ایبرل و کی قصد دارند از این تکنیک استفاده کنند تا به عنوان مثال یاد بگیرند که چرا سلول های داخل گوش مگس به محرک های بیرونی واکنش متفاوتی می دهند.
"برل می گوید: "برخی از سلول های عصبی حسی به ارتعاش پاسخ می دهند، در حالی که برخی دیگر به انحراف ساده پاسخ می دهند، همانطور که در یک نسیم اتفاق می افتد.".
این فرآیندهای اساسی شنوایی، چه در مگس‌ها و چه در انسان، عمدتاً یک راز باقی می‌مانند.
«نکته قابل توجه این است که گوش مگس و گوش انسان بسیار متفاوت به نظر می رسند، اما شباهت های زیادی در نحوه عملکرد این اندام ها وجود دارد.»
