Actiniile nu au nevoie de creier pentru a învăța

Învățarea este una dintre caracteristicile definitorii ale vieții și fiecare ființă vie, de la păsări la mucegai, posedă această abilitate în diferite grade. Mai nou, se pare că actiniile nu au nevoie de creier pentru a face acest lucru.

În cadrul celor mai simple organisme, expunerea repetată la aceiași stimuli poate provoca o învățare non-asociativă, sub formă de obișnuire sau sensibilizare.

• Cercetătorii cred că ochii vertebratelor au fost inițial un singur ochi în vârful capului
• Cum se împerechează caracatițele: un braț care găsește și fertilizează femela

Conform unor cercetări recente, actiniile (sau anemone de mare) Nematostella vectensis sunt capabile de o învățare surprinzător de sofisticată, așa cum o demonstrează capacitatea lor de a-și aminti legătura dintre lumină și impulsurile electrice.

„Aceasta este exact ceea ce se numește învățare asociativă”, spune Simon Sprecher, autor principal și neurobiolog la Universitatea din Fribourg (Elveția).

„Este dovada că actiniile nu au nevoie de creier pentru a fi capabile de manifestarea unui comportament complex, datorită sistemului lor nervos”, spune cercetătorul.

Animale care nu au un creier tipic

Animalele cu un creier mare pot lega cu ușurință un stimul de un răspuns și își pot schimba comportamentul pe baza a ceea ce au învățat și și-au amintit. De exemplu, dacă ați avut ghinionul să descoperiți că atingerea unui aragaz încins duce la durere, sperăm să vă modificați comportamentul pentru a preveni reapariția situației, scrie Science Alert.

Se crede că capacitatea de reamintire a acestor lucruri a apărut pe măsură ce sistemele nervoase au evoluat, reglând puterea sinaptică și plasticitatea creierului.

Dar nu toate animalele au creier. Încrengătura Cnidaria, din care fac parte anemonele de mare și meduzele, are doar o rețea nervoasă descentralizată, așa că este logic să presupunem că poate învăța doar în moduri non-asociative.

Pentru a investiga capacitatea de învățare asociativă a lui N. vectensis, Sprecher și colegii de la Universitatea din Fribourg și de ka Universitatea din Barcelona (Spania) au efectuat experimente de condiționare clasică cu lumină și un șoc electric.

În condiționarea clasică, un eveniment inițial neutru este asociat cu un rezultat semnificativ biologic, fie sub forma unei recompense, fie a unei consecințe negative.

Autorii notează că cercetările anterioare de acum peste 40 de ani au produs dovezi neconcludente pentru condiționarea clasică a actiniilor, dar acele studii nu au fost reproduse niciodată.

Cum au aflat cercetătorii că actiniile nu au nevoie de creier pentru a învăța?

Sprecher și echipa sa au repartizat aleatoriu grupuri de 10 sau 18 anemone de mare, fie la teste în care impulsurile luminoase și cele electrice au coincis, fie la teste în care pulsurile de lumină și electricitate au apărut nesincronizate.

Oamenii de știință au folosit un mic șoc electric pentru a face animalele să-și retragă tentaculele, aplicându-le șocul fie în același timp cu o lumină, fie în momente diferite. Apoi le-au testat reacțiile doar la lumină. Animalele care au avut parte atât de lumină, cât și de șoc electric în timpul antrenamentului și-au adaptat comportamentul și au reacționat doar la lumină după condiționare.

În grupul care a primit anterior șocul în același timp cu lumina, 72% dintre indivizi și-au retras tentaculele și doar la lumină. Acest lucru a însemnat o rată de peste două ori mai mare (30%) față de animalele antrenate cu șoc și lumină în momente diferite.

Folosind un software pentru a urmări lungimea corpului animalelor în fiecare mooment al testului, echipa a măsurat, de asemenea, amploarea retractărilor. Ei au descoperit că lungimea maximă de retragere a fost semnificativ mai mare la animalele antrenate cu șoc și lumină aplicate simultan, în comparație cu celălalt grup.

„În general, aceste animale au prezentat un răspuns comportamental diferit cantitativ și calitativ în comparație cu animalele de control care au primit stimulii separat”, scriu autorii.

Încă nu se știe cum au evoluat anemonele către astfel de comportamente

Cu toate acestea, încă nu este clar dacă încrengătura Cnidaria are aceleași tipuri de neurotransmițători sau neuromodulatori ca oamenii, cum ar fi serotonina sau dopamina, și este posibil ca învățarea asociativă să fi evoluat independent la aceste animale.

„În majoritatea organismelor model, au fost identificate circuite neuronale definite și mecanisme moleculare responsabile pentru forme specifice de amintiri”, notează cercetătorii.

Ei sugerează că această capacitate a încrengăturii Cnidaria de a învăța este un exemplu de „cogniție încarnată” și determină cercetarea structurii memoriei în organismele care nu au un creier tipic.

„Știm foarte puține despre funcționarea procesului de învățare la animalele care au un sistem nervos aparent simplu. Deci avem cadrul necesar pentru a ne duce cercetarea mai departe”, spune Sprecher.

Cercetarea a fost publicată în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Vă recomandăm să citiți și:

Creierul cefalopodelor, remarcabil de asemănător cu cel uman. Ce au observat cercetătorii?

Hârtie igienică toxică și chimicale eterne, găsite în corpurile balenelor ucigașe

Test de cultură generală. Care este cea mai înaltă iarbă din lume?

Delfinii au ajuns să „țipe” pentru a face față poluării fonice cauzate de om