Десетилетия наред учените смятаха, че асоциативното учене – разбирането, че две събития са свързани помежду си, като например стимул и реакция – изисква поне някаква форма на невронен механизъм. Сега обаче едно миниатюрно едноклетъчно същество, което няма и следа от сиво вещество и обитава дъното на езерата, може да обърне наопаки това дългогодишно убеждение.

Ново проучване, което все още не е преминало през рецензиране и не е публикувано в научно списание, показа, че дори едноклетъчните организми, които напълно липсват мозък или нервна система, са способни да се учат.

„Това ме изненада, защото нямахме предишни доказателства за асоциативно учене при този организъм (а доказателствата от други едноклетъчни организми бяха противоречиви), така че нямахме начин да знаем дали ще проработи“, казва Самуел Гершман, когнитивен невролог от Харвардския университет.

Stentor coeruleus е протозой с форма на тръба, дълъг около 0,04 инча (1 мм). В единия край на тялото си има котва, наречена прикрепващо устройство, с която се закрепва към повърхността на езерото; другият край има реснички за филтриране на храната. Когато усети някакви смущения наблизо, като например приближаващ се хищник, той свива тялото си до сферична форма.

За да проучат как се учи това същество, Гершман и колегите му събраха няколко десетки клетки S. coeruleus в петриеви чашки и ги оставиха да се утаят няколко часа преди експеримента. След това екипът използва специално устройство, за да подава прецизни леки удари по дъното на чашките, съдържащи клетките.

В отговор на тези удари повечето клетки S. coeruleus първоначално се свиха, но с продължаването на ударите все по-малко клетки реагираха. Това показва, че клетките са свикнали със стимула и вече не го възприемат като заплаха.

След това екипът въведе така наречения „протокол за съчетаване“. Клетките получаваха слаб импулс (който предизвикваше само лека контракция), последван от силен импулс една секунда по-късно. Този протокол за съчетаване на импулсите се повтаряше на всеки 45 секунди (времето, необходимо на S. coeruleus да се разтегне отново след контракция).

След първите 10 опита с тази двойка удари, клетките веднага се свиваха при слабия удар, но тази реакция постепенно отслабваше с повтарящите се опити. „Това предполага, че отделните клетки могат да прилагат нетривиални алгоритми за учене“, каза Гершман.

Тези открития потенциално променят начина, по който възприемаме еволюционната история на ученето. Разкритите там усъвършенствани форми на учене имат древен произход и може би са се появили преди сложните нервни системи, сподели ученият. „Дали асоциативното учене е възникнало за пръв път при многоклетъчните организми с мозък? Може би не“, добавя той.

„Многото прилики между тези клетки и невроните в нашите мозъци подсказват възможността, че нашите мозъци все още могат да използват някои от същите механизми на учене, които за първи път са се развили в единични клетки“, заключава Гершман.

Снимка: Unsplash/Flupke59, Wikimedia Commons

Виж още: За да бъде на гребена на ИИ вълната, SpaceX ще произвежда собствени видеокарти