Prema novim istraživanjima, čini se da su pojedinačne ćelije sposobne za složen tip učenja koji je tipično povezan sa celim nervnim sistemima, od ameba koje cure do sopstvenih gradivnih blokova našeg tela.
„Ovo otkriće otvara uzbudljivu novu misteriju za nas: kako ćelije bez mozga upravljaju nečim tako složenim?“ kaže biolog Džeremi Gunavardena sa Harvardske medicinske škole.
Forma učenja o kojoj je reč, nazvana navikavanje, javlja se kada se odgovor na stimulans koji ne daje nagradu smanjuje veličinu što se više ponavlja. On opisuje zašto se divlje životinje mogu naviknuti na prisustvo ljudi, na primer, ili zašto neobičan miris prostorije postaje manje primetan tokom vremena.
Neurobiolog Instituta Maks Plank Lina Ekert i njene kolege koristile su kompjutersko modeliranje da brzo testiraju molekularne mreže unutar ćelija sisara i jednoćelijskih organizama zvanih cilijate. Pronašli su četiri molekularne mreže od kojih je svaka imala sistem dvostrukog odgovora, gde se jedan odgovor raspršuje mnogo sporije od drugog.
Takav kapacitet za različite odgovore na impuls definiše navikavanje. Reakcije koje se sporo nestaju mogu ometati kratkoročnu reakciju na impuls, efikasno navikavajući ćeliju na stimulus. Jednom kada spori odgovor izbledi i brža reakcija se vrati, odgovori se ponovo aktiviraju u svojoj prvobitnoj snazi.
„Mislimo da bi ovo mogla biti vrsta ‘memorije’ na ćelijskom nivou, omogućavajući ćelijama da reaguju odmah i utiču na budući odgovor“, objašnjava biolog Rosa Martinez iz Centra za genomsku regulaciju.
Tim tek treba da potvrdi svoje nalaze u živim ćelijama, ali navikavanje je već ranije demonstrirano kod trepavica Stentor coeruleus.
„Naš pristup nam može pomoći da odredimo prioritete koji eksperimenti će najverovatnije doneti vredne rezultate, štedeći vreme i resurse i dovodeći do novih otkrića“, kaže Martinez.
Ako su nalazi istraživača tačni i ako se potvrdi da identifikovane molekularne mreže deluju kao oblik ćelijske memorije, razumevanje načina na koji one funkcionišu moglo bi otkriti načine da sprečimo naš imuni sistem da se navikne na prisustvo ćelija raka.
„To je slično zabludi“, objašnjava Gunavardena. „Kada bismo znali kako se ove lažne percepcije kodiraju u imunim ćelijama, možda bismo mogli da ih rekonstruišemo tako da imunološke ćelije počnu da percipiraju svoje okruženje ispravno, tumor postaje vidljiv kao maligni i oni počinju da rade. fantazija trenutno, ali to je pravac koji bih voleo da istražim niz put.“
Ovo nije jedina vrsta učenja koja je nedavno otkrivena u ćelijama. Drugi tim koji je nedavno otkrio ćelije takođe mogu posedovati sposobnost učenja kroz ponavljanje.
„Pitanje učenja izvan životinja sa mozgom bilo je prepuno kontroverzi, što se često čini, u istorijskoj perspektivi, bilo podjednako ideološko koliko i naučno“, tvrde Ekert i tim.
„Zato što jednoćelijski organizam mora da reši iste probleme preživljavanja kao i svaki organizam… može se činiti razumnim da mu je evolucija obezbedila elementarne oblike učenja koji su slični onima koje koriste životinje.
Ovo istraživanje je objavljeno u Current Biology.
