Učenje je jedna od ključnih karakteristika života, a svako živo biće, od ptica do sluzave buđi, poseduje ovu sposobnost u različitom stepenu.
U najjednostavnijim organizmima, ponovljeno izlaganje istim stimulusima može izazvati neasocijativno učenje u obliku navikavanja ili senzibilizacije.
Prema nedavnim istraživanjima, morske anemone starleta (Nematostella vectensis) su sposobne za iznenađujuće sofisticirano učenje, o čemu svedoči njihova sposobnost da pamte vezu između svetlosnih i električnih impulsa.
„To je upravo ono što se zove asocijativno učenje“, kaže stariji autor, neurobiolog sa Univerziteta u Friburgu Simon Sprecher.
„Dokaz da čak i životinje bez mozga mogu pokazati složeno ponašanje zahvaljujući svom nervnom sistemu.“
Životinje sa puno mozga mogu lako da povežu stimulans sa odgovorom i promene svoje ponašanje na osnovu onoga što su naučile i zapamtile. Na primer, ako niste imali sreće da otkrijete da dodirivanje vrućeg šporeta izaziva bol, nadamo se da biste promenili svoje ponašanje kako biste sprečili ponavljanje.
Smatra se da je sposobnost pamćenja ovih stvari nastala kako su nervni sistemi evoluirali, regulišući sinaptičku snagu i plastičnost u mozgu.
Ali nemaju sve životinje mozak. Cnidarci poput morskih anemona i meduza imaju samo decentralizovanu nervnu mrežu, pa je logično pretpostaviti da mogu da uče samo na neasocijativne načine.
Da bi istražili sposobnost N. vectensis za asocijativno učenje, Sprecher i kolege sa Univerziteta u Friburgu u Švajcarskoj i Univerziteta u Barseloni u Španiji sproveli su klasične eksperimente kondicioniranja sa svetlošću i električnim udarom.
U klasičnom uslovljavanju, prvobitno neutralni događaj je uparen sa biološki značajnim ishodom u obliku nagrade ili negativne posledice.
Autori primećuju da su prethodna istraživanja od pre više od 40 godina dala neuverljive dokaze za klasično kondicioniranje morskih anemona, ali te studije nikada nisu ponovljene.
Sprecher i njegov tim nasumično su dodelili grupe od 10 ili 18 morskih anemona starleta u uparene pokuse u kojima su se svetlosni i električni impulsi poklapali ili u neuparene testove u kojima su se impulsi svetlosti i struje pojavili nesinhronizovani.
Koristili su mali električni udar da nateraju životinje da povuku svoje pipke, trenirajući ih dajući im šok istovremeno sa svetlom ili u različito vreme.
Zatim su testirali svoje reakcije samo na svetlost. Životinje koje su tokom treninga dobile svetlo i strujni udar zajedno su prilagodile svoje ponašanje i reagovale na svetlost same nakon kondicioniranja.
U grupi koja je prethodno primila šok u isto vreme kada i svetlo, 72 odsto je povuklo svoje pipke samo na svetlost. Ovo je više nego dvostruko više od stope reakcije (30 procenata) od životinja koje su trenirane sa šokom i svetlom u različito vreme.
Koristeći softver za praćenje dužine tela životinja u svakoj tački testa, tim je takođe izmerio obim povlačenja. Otkrili su da je maksimalna dužina povlačenja bila značajno duža kod životinja koje su trenirane sa šokom i svetlom zajedno u poređenju sa neuparenom grupom.
„Sve u svemu,“ pišu autori, „ove životinje su pokazale kvantitativno i kvalitativno drugačiji odgovor ponašanja u poređenju sa kontrolnim životinjama koje su primile neuparene stimuluse.“
Međutim, još uvek je nejasno da li cnidarijanci dele iste vrste neurotransmitera ili neuromodulatora kao i mi, kao što su serotonin ili dopamin, i moguće je da se asocijativno učenje razvijalo nezavisno kod ovih životinja.
Istraživači primećuju: „U većini modelnih organizama identifikovani su definisani neuronski krugovi i molekularni mehanizmi odgovorni za specifične oblike sećanja.“
Oni sugerišu da je ova sposobnost cnidarijaca da uče primer „utelotvorene spoznaje“ i podstiče istraživanje strukture pamćenja u organizmima koji nemaju tipičan mozak.
„Mi znamo vrlo malo o funkcionisanju procesa učenja kod životinja koje imaju naizgled jednostavan nervni sistem“, kaže Sprecher.
„Dakle, imamo neophodan okvir da dalje poguramo naše istraživanje.“
Njihovo istraživanje je objavljeno u Proceedings of the National Academy of Sciences.
