Nova studija sugeriše da jednoceli protist Stentor coeruleus može ostvariti asocijativno (Pavlovljevsko) učenje. Eksperimenti su pokazali da sekvenca slabi–jaki tap (1 s razlike) transientno pojačava reakciju na slabi tap, dok kontrolna slabi–slabi sekvenca to nije učinila. Rad je dostavljen kao preprint na bioRxiv, pa su potrebna nezavisna ponavljanja i dalja ispitivanja molekularnih mehanizama.
Jednoceli Protist 'Uči' Bez Mozga: Stentor coeruleus Pokazuje Asocijativno Učenje
Experts Say These Single-Cell Creatures Can LearnNNehring - Getty Images
Novo istraživanje pokazuje da i jednoceli organizmi mogu da povezuju događaje i prilagode ponašanje — bez nervnog sistema.
Naučnici su na petri šolji posmatrali trubaasti protist Stentor coeruleus i testirali da li može da poveže slab mehanički stimulans sa narednim jačim udarcem. S. coeruleus je veliki jednoceli ciliate (može narasti do ~2 mm), sa karakterističnim trubaškim hranilnim aparatom i "holdfast" strukturama kojima se pričvršćuje za podlogu. U mirnom stanju se hrani u raširenom obliku, a pri uznemiravanju se skuplja ili uvrće, prekidajući hranjenje.
Metodologija
Istraživači su prvo izveli seriju od 60 jakih tapova, svaki na oko 45 sekundi (približno vreme koje organizmu treba da se vrati u početni položaj). Kako su tapovi stizali, broj kontrakcija je opadao — tipičan primer habituacije.
Zatim su testirali dve sekvence: slabi–jaki tap (razmak 1 s) i slabi–slabi tap. Protisti iz grupe sa slabi–jaki sekvencom su nakon par ponavljanja pojačano reagovali već na prvi, inače dovolјno slab stimulans — kao da su "očekivali" naredni jaki udar. Ta pojačana reakcija vremenom je nestajala, što autori opisuju kao prediktivnu habituaciju. Grupa sa slabi–slabi sekvencom nije pokazala takvo pojačanje.
Autori u preprintu pišu: „Temporalno povezivanje slabih i jakih mehaničkih stimulusa dovodi do prelazno pojačanog kontrakcionog odgovora na slabi stimulus. Stentor coeruleus izgleda sposoban za asocijativno učenje, što sugeriše da je ovaj oblik učenja evolutivno stariji od sinaptičkih mehanizama.“
Mogući mehanizmi
Radni predlog objašnjenja koji je izneo jedan od koautora (u razgovoru za New Scientist) uključuje mehanički osetljive receptore koji pri dodiru otvaraju kanale za kalcijum. Promene u aktivaciji ovih receptora i kalcijumska dinamika mogle bi privremeno modulirati kontrakcioni odgovor ćelije, delujući kao "ćelijska memorija" bez sinapsi. Međutim, ta hipoteza još nije direktno dokazana i zahteva dalja ispitivanja.
Važno ograničenje
Studija je objavljena kao preprint na bioRxiv, što znači da nije prošla recenziju. Rezultati su intrigantni, ali višestruke nezavisne reprodukcije i dublja analiza molekularnih mehanizama su potrebni pre nego što se zaključci smatraju definitivnim.
Širi značaj
Ako se potvrdi, otkriće bi pomerilo granice našeg razumevanja učenja i pamćenja — pokazujući da jednostavne ćelijske strukture mogu obavljati oblike kognitivne obrade koji su se dugo pripisivali nervnim sistemima. To otvara nova pitanja o evoluciji informacione obrade i mehanizmima koji stoje iza ponašanja bez sinapsi.
Ukratko: možda su ovi "jednostavni" protisti sposobniji nego što smo mislili — ali potrebni su dalji eksperimenti da se utvrdi tačan mehanizam i opseg te sposobnosti.
Pomozite nam da budemo bolji.
