Briljantnost bez mozga: Zapanjujuća sposobnost učenja kod meduza

Ova studija dovodi u pitanje prethodna shvatanja da napredno učenje zahteva centralizovani mozak i baca svetlo na evolucione korene učenja i pamćenja, piše SciTech Daily.

Ne veće od nokta, ove naizgled jednostavne meduze imaju složen vizuelni sistem sa 24 oka utisnuta u svoja tela slična zvonu. Živeći u mangrovskim močvarama, ova životinja koristi svoj vid radi kretanja kroz tmurne vode i oko podvodnog korenja kako bi uhvatila plen.

Preporučujemo

Naučnici su demonstrirali da meduze mogu steći sposobnost da izbegavaju prepreke putem asocijativnog učenja, procesa kojim organizmi formiraju mentalne veze između senzornih stimulacija i postupaka.

Učenje je vrhunac uloge nervnog sistema. Da biste naučili meduzu neki novi trik, najbolje je iskoristiti njene prirodne postupke, nešto što ima smisla za nju, tako da ostvari svoj pun potencijal.

Simulirano okruženje za učenje

U pokušaju da simuliraju prirodno okruženje meduza, istraživači su ukrasili cirkularni akvarijum sivim i belim trakama, sa sivim trakama kao imitacijom udaljenog korenja. Posmatrali su meduzu u akvarijumu tokom 7,5 minuta. Isprva je plivala blizu do tih naizgled dalekih traka i često udarala u njih.

Međutim, do kraja eksperimenta, meduza je povećala svoju prosečnu udaljenost od zida za oko 50%, učetvorostručila broj uspešnih skretanja radi izbegavanja sudara i smanjila kontakt sa zidom za polovinu. Nalazi sugerišu da meduza može učiti iz iskustva putem vizuelnih i mehaničkih stimulusa.

„Ako želite da razumete složene strukture, uvek je dobro početi sa što jednostavnijim“, kaže Anders Garm sa Kopenhaškog univerziteta u Danskoj. „Posmatrajući ove relativno jednostavne nervne sisteme kod meduza, imamo mnogo bolju šansu da shvatimo sve detalje i kako dođe do jedinstva radi izvršenja postupka“.

Dešifrovanje centra za učenje

Naučnici su zatim pokušali da identifikuju proces u osnovi asocijativnog učenja meduza izolujući vizuelne senzorne centre - ropalije. Svaka od tih struktura sadrži šest očiju i stvara pejsmejkerske signale koji upravljaju pulsnim kretanjem meduza, čija frekvencija skače prilikom skretanja od prepreka.

Istraživači su prikazali stacionarnoj ropaliji pokretne sive trake kako bi imitirali prilazak objektima. Struktura nije reagovala na svetlosive trake, tumačeći ih kao udaljene. Međutim, nakon što su istraživači trenirali ropaliju pomoću slabe električne stimulacije kad se trake približe, počela je da stvara signale za izbegavanje prepreka reagujući na svetlosive trake. Električne stimulacije su bile imitacija mehaničkih stimulusa sudara.

Nalazi su dalje pokazali da je kombinacija vizuelnih i mehaničkih stimulusa potrebna radi asocijativnog učenja kod meduza i da ropalija služi kao centar za učenje.

Istraživački tim planira da bolje izuči ćelijske interakcije nervnih sistema meduza da bi raščlanili formiranje pamćenja. Takođe planiraju dalje proučavanje kako mehanički senzor u zvonu funkcioniše da bi dobili potpunu sliku asocijativnog učenja ove životinje.

„Iznenađujuće je koliko brzo ove životinje uče; otprilike istom brzinom kao napredne životinje“, kaže Garm. „Izgleda da je čak i najprostiji nervni sistem sposoban za napredno učenje, i ovo bi se moglo pokazati kao krajnje fundamentalan ćelijski mehanizam stvoren na početku evolucije nervnog sistema“.

(Telegraf Nauka/SciTech Daily)