Meduzele demonstrează abilități cognitive chiar dacă nu au creier central

Meduzele în cauză, care nu sunt mai mari decât o unghie de deget, posedă un sistem vizual complex, cu 24 de ochi încorporați în corpul lor asemănător unei clopote. Acestea trăiesc în mlaștinile de mangrove, unde utilizează vederea pentru a naviga prin ape tulburi și a evita rădăcinile subacvatice în căutarea prăzii. Studiul a demonstrat că meduzele pot dezvolta abilitatea de a evita obstacolele prin învățare asociativă, un proces prin care organisme formează conexiuni mentale între stimulii senzoriali și comportamente.

„Învățarea reprezintă performanța de vârf pentru sistemele nervoase”, afirmă autorul principal al studiului, Jan Bielecki de la Universitatea din Kiel, Germania. Pentru a instrui cu succes meduzele să adopte un comportament nou, este esențial să exploateze comportamentele lor naturale, ceea ce permite animalului să-și atingă potențialul complet.

Echipa de cercetare a amenajat un bazin rotund cu dungi gri și albe pentru a simula habitatul natural al meduzelor, dungile gri imitând rădăcinile mangrovelor care par a fi la distanță. Meduzele au fost observate în bazin timp de 7,5 minute. Inițial, acestea s-au apropiat de dungi, lovindu-le frecvent. Până la sfârșitul experimentului, meduzele și-au mărit distanța medie față de perete cu aproximativ 50%, au înregistrat de patru ori mai multe pivotări reușite pentru a evita coliziunea și au redus la jumătate contactul cu peretele. Aceste constatări sugerează că meduzele pot învăța din experiență prin stimuli vizuali și mecanici.

Cercetătorii au urmărit apoi să identifice procesul subiacent al învățării asociative a meduzelor, izolând centrele lor senzoriale vizuale, cunoscute sub numele de rhopalia. Fiecare structură rhopalium conține șase ochi și generează semnale de tip pacemaker care guvernează mișcarea pulsantă a meduzei, mișcare care se intensifică când animalul evită obstacolele.

Echipa a prezentat rhopaliilor staționari de bare gri în mișcare pentru a simula apropierea meduzei de obiecte. Inițial, structura nu a răspuns la barele gri deschis, interpretându-le ca fiind îndepărtate. Cu toate acestea, după ce cercetătorii au stimulat electric rhopaliul pe măsură ce barele se apropiau, acesta a început să genereze semnale de evitare a obstacolelor în răspuns la barele gri deschis. Stimulările electrice au imitat stimuli mecanici ai unei coliziuni. Descoperirile arată această combinare a stimulilor vizuali și mecanici este necesară pentru învățare asociativă la meduze, iar rhopaliul funcționează ca un centru de învățare.

Următorul pas al echipei este să exploreze mai adânc interacțiunile celulare din sistemele nervoase ale meduzelor pentru a descifra formarea memoriei. De asemenea, vor să înțeleagă mai bine cum funcționează senzorul mecanic în clopot pentru a oferi o imagine completă a învățării asociative la aceste animale.

„Este surprinzător cât de repede învață aceste animale; ritmul este aproape la fel ca și la animalele avansate”, spune autorul senior Anders Garm de la Universitatea din Copenhaga, Danemarca. „Chiar și cel mai simplu sistem nervos pare capabil să realizeze învățarea avansată, ceea ce ar putea să se dovedească a fi un mecanism celular extrem de fundamental inventat la începutul evoluției sistemului nervos.”

Un articol de Maria Chiriță