Šiems jūros sutvėrimams nereikia smegenų, kad galėtų mokytis: kaip tai įmanoma?

„Būtent tai vadinama asociatyviniu mokymusi, – sako vyresnysis autorius, Fribūro universiteto neurobiologas Simonas Sprecheris.

Pasak jo, tai – įrodymas, kad net smegenų neturintys gyvūnai dėl savo nervų sistemos gali demonstruoti sudėtingą elgesį.

Gyvūnai, turintys daug smegenų, gali lengvai susieti dirgiklį su atsaku ir keisti savo elgesį remdamiesi tuo, ką išmoko ir įsiminė. Pavyzdžiui, jei jums nepasisekė sužinoti, kad prisilietimas prie karštos viryklės sukelia skausmą, tikėkimės, kad pakeisite savo elgesį, kad tai nepasikartotų.

Manoma, kad gebėjimas įsiminti tokius dalykus atsirado vystantis nervų sistemoms, reguliuojant sinapsių stiprumą ir plastiškumą smegenyse.

Tačiau ne visi gyvūnai turi smegenis. Gnidariniai, pavyzdžiui, jūrų anemonai ir medūzos, turi tik decentralizuotą nervų tinklą, todėl manytina, kad jie gali mokytis tik neasociatyviais būdais.

Siekdami ištirti N. vectensis gebėjimą mokytis asociatyviai, S.Sprecheris ir jo kolegos iš Fribūro universiteto Šveicarijoje ir Barselonos universiteto Ispanijoje atliko klasikinio sąlygojimo eksperimentus su šviesa ir elektros šoku.

Klasikinio sąlygojimo metu iš pradžių neutralus įvykis susiejamas su biologiškai reikšmingu rezultatu – apdovanojimu arba neigiama pasekme.

Autoriai pažymi, kad daugiau nei prieš 40 metų atliktų ankstesnių tyrimų rezultatai neįtikinamai įrodė, kad jūrų anemonai turi klasikinio sąlygojimo požymių, tačiau šie tyrimai niekada nebuvo pakartoti.

S.Sprecheris ir jo komanda atsitiktine tvarka skyrė 10 arba 18 jūrų anemonų žvaigždžių grupėms arba porinius bandymus, kuriuose šviesos ir elektros impulsai sutapo, arba neporinius bandymus, kuriuose šviesos ir elektros impulsai nebuvo sinchronizuoti.

Jie naudojo nedidelį elektros šoką, kad priverstų gyvūnus atitraukti savo čiuptuvus, ir pasitelkė elektros šoką tuo pačiu metu kaip ir šviesa arba skirtingu laiku.

Grupėje, kuri prieš tai gavo elektrošoką tuo pačiu metu kaip ir šviesą, 72 proc. pacientų, gavę elektros šoką vien tik į šviesą, atitraukė čiuptuvus. Tai buvo daugiau nei dvigubai didesnis reakcijos dažnis (30 proc.) nei gyvūnų, kuriems šokas ir šviesa buvo duodami skirtingu laiku.

Vis dėlto vis dar neaišku, ar cnidariai turi tų pačių rūšių neuromediatorių ar neuromoduliatorių, kaip ir mes, pavyzdžiui, serotonino ar dopamino, todėl gali būti, kad asociatyvusis mokymasis šiems gyvūnams išsivystė nepriklausomai.

Mokslininkai pažymi, kad daugumoje modelinių organizmų nustatytos apibrėžtos nervų grandinės ir molekuliniai mechanizmai, atsakingi už konkrečias atminties formas.

Jie teigia, kad šis cnidarių gebėjimas mokytis yra „įkūnyto pažinimo“ pavyzdys ir skatina tyrinėti organizmų, kurie neturi tipiškų smegenų, atminties struktūrą.

S.Sprecherio ir kolegų tyrimai paskelbti žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“.