شقائق النعمان البحرية
مصر:ايهاب محمد زايد
لا تحتاج هذه الكائنات البحرية إلى دماغ لتتعلمها ، وفقًا لدراسة جديدة
طبيعة
التعلم هو إحدى السمات المميزة للحياة ، وكل كائن حي ، من الطيور إلى العفن الوحل ، يمتلك هذه القدرة بدرجات متفاوتة.
في أبسط الكائنات الحية ، يمكن أن يتسبب التعرض المتكرر لنفس المحفزات في التعلم غير الترابطي في شكل التعود أو التحسس .
وفقًا لبحث حديث ، فإن شقائق النعمان البحرية ( Nematostella vectensis ) قادرة على التعلم المعقد بشكل مدهش ، كما يتضح من قدرتها على تذكر العلاقة بين الضوء والنبضات الكهربائية.
“هذا هو بالضبط ما يسمى التعلم النقابي” ، هذا ما قاله المؤلف الكبير ، عالم الأحياء العصبية بجامعة فريبورغ ، سيمون سبريشر.
“دليل على أنه حتى الحيوانات التي ليس لديها أدمغة قادرة على إظهار سلوك معقد بفضل نظامها العصبي.”
يمكن للحيوانات التي لديها الكثير من القدرات العقلية أن تربط بسهولة بين الحافز للاستجابة وتغيير سلوكها بناءً على ما تعلموه وتذكروه. على سبيل المثال ، إذا كنت محظوظًا بما يكفي لتجد أن لمس الموقد الساخن أدى إلى الشعور بالألم ، فمن المأمول أن تقوم بتعديل سلوكك لمنع تكرار ذلك.
يُعتقد أن القدرة على تذكر هذه الأشياء قد نشأت مع تطور الجهاز العصبي ، وتنظيم القوة المشبكية والليونة في الدماغ.
لكن ليس كل الحيوانات لديها أدمغة. الكائنات المجوفة مثل شقائق النعمان البحرية وقنديل البحر لديها شبكة عصبية لامركزية فقط ، لذلك من المنطقي أن نفترض أنهم لا يستطيعون التعلم إلا بطرق غير ارتباطية.
لدراسة قدرة N. vectensis على التعلم الترابطي ، أجرى Sprecher وزملاؤه من جامعة فريبورغ في سويسرا وجامعة برشلونة في إسبانيا تجارب تكييف كلاسيكية مع الضوء والصدمة الكهربائية.
في التكييف الكلاسيكي ، يتم إقران حدث محايد في البداية بنتيجة بيولوجية مهمة في شكل إما مكافأة أو نتيجة سلبية.
لاحظ المؤلفون أن الأبحاث السابقة منذ أكثر من 40 عامًا أنتجت أدلة غير حاسمة على التكييف الكلاسيكي في شقائق النعمان البحرية ، لكن هذه الدراسات لم يتم تكرارها أبدًا.
رأس شقائق النعمان البحرية ( Nematostella vectensis ).
قام Sprecher وفريقه بتعيين مجموعات من 10 أو 18 من شقائق النعمان البحرية النجمية بشكل عشوائي إما لتجارب زوجية تتزامن فيها النبضات الضوئية والكهربائية أو التجارب غير المزدوجة التي تحدث فيها نبضات الضوء والكهرباء غير متزامنة.
استخدموا صدمة كهربائية صغيرة لجعل الحيوانات تتراجع عن مجساتها ، وتدريبها من خلال إعطائها الصدمة في نفس الوقت مع الضوء أو في أوقات مختلفة.
ثم اختبروا ردود أفعالهم تجاه الضوء وحده. الحيوانات التي تلقت الضوء والصدمة الكهربائية معًا أثناء التدريب تكيفت مع سلوكها واستجابت للضوء وحده بعد التكييف.
في المجموعة التي تلقت سابقًا الصدمة في نفس وقت الضوء ، تراجع 72 بالمائة عن مجساتهم عند الضوء وحده. كان هذا أكثر من ضعف معدل التفاعل (30 بالمائة) للحيوانات التي تم تدريبها على الصدمة والضوء في أوقات مختلفة.
باستخدام برنامج لتتبع طول جسم الحيوانات في كل نقطة في الاختبار ، قام الفريق أيضًا بقياس مدى التراجع. وجدوا أن الحد الأقصى لطول التراجع كان أطول بشكل ملحوظ في الحيوانات المدربة على الصدمة والضوء معًا مقارنة بالمجموعة غير المزاوجة.
كتب المؤلفون : “بشكل عام ، أظهرت هذه الحيوانات استجابة سلوكية مختلفة كميًا ونوعيًا مقارنة بالحيوانات الضابطة التي تلقت محفزات غير مقترنة.”
ومع ذلك ، لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت الكائنات المجوفة تشترك في نفس أنواع الناقلات العصبية أو المعدلات العصبية التي نستخدمها ، مثل السيروتونين أو الدوبامين ، ومن الممكن أن يكون التعلم النقابي قد تطور بشكل مستقل في هذه الحيوانات.
لاحظ الباحثون أنه “في معظم الكائنات الحية النموذجية ، تم تحديد الدوائر العصبية المحددة والآليات الجزيئية المسؤولة عن أشكال معينة من الذكريات.”
يقترحون أن قدرة الكائنات المجوفة على التعلم هي مثال على “الإدراك المتجسد” ويحث على البحث في بنية الذاكرة في الكائنات الحية التي ليس لها دماغ نموذجي.
يقول Sprecher: “نحن نعرف القليل جدًا عن طريقة عمل عملية التعلم في الحيوانات التي لديها نظام عصبي بسيط على ما يبدو” .
“لذلك لدينا الإطار اللازم لدفع أبحاثنا إلى أبعد من ذلك.”
نُشر بحثهم في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences .
