驚くべきクラゲの発見は、学習と記憶について知られているものに挑戦します

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カリビアンボックスクラゲは目的なしに浮かんでいるように見え、中央脳もありませんが、まだ速く学習し、情報を維持する能力を持っているという新しい研究結果が出てきました。

金曜日にジャーナルに発表された研究によると、この発見は、生物が中枢神経系なしで関連学習に参加できないという長い考えを覆すことです。 現在の生物学。

研究 – 主導 アンダース教えデンマークのコペンハーゲン大学海洋生物学副教授である彼はクラゲ行動の継続的な研究の一部です。 キル大学生理学研究所 ドイツで。

「私たちは視覚的行動とあらゆる種類の実験を調査してきました。学習は自然な進行です」とKielの視覚神経倫理博士後研究者であるJan Bielecki氏は語った。

長年にわたってカリビアンボックスクラゲを研究した後、チームは動物が学習できるという事実にショックを受けていませんでしたが、「どのくらい早く学習したのかは驚きました」とBieleckiは言いました。

学名Tripedalia Cystophoraとしても知られているカリブ海の箱クラゲは24の目を持っています。 これは、Rhopaliaと呼ばれる4つの視覚感覚センターにそれぞれ6つあります。 形のために鐘形として知られているクラゲのゼラチン体は簡単に傷つきます。 これは、クラゲがカリブ海のマングローブの根の間を移動するときに潜在的な欠点になる可能性があります。 根の中に泳ぐとダメージを受け、細菌感染と最終的に死に至る可能性があるとBieleckiは言いました。

「それで、私たちはこれらの動物が学ぶことができると確信していました。

動物の学習能力をテストするために、研究者は丸いタンクの内部に灰色と白の縞模様を描いた。 灰色の縞模様は、クラゲの24の目から遠く離れたマングローブの根が自然の生息地で行われるように暗く見えます。 研究者たちは7.5分間クラゲを観察し、動物がストライプにぶつかったのか、それとも距離を維持する方法を学んだのかを確認しました。

最初の数分間、クラゲは壁にかなり近く泳いだり、壁にぶつかった。 しかし5分で状況は変わった。

クラゲは、縞模様の視覚的刺激と障害物にぶつかる機械的刺激とを組み合わせて受け取った。

「彼らはこれらの刺激を同時に受け、障害物を避けることを学んだ」とBieleckiは言った。 「彼ら 障害物回避のために測定したすべてのパラメータのパフォーマンスが向上しました。

その後、研究者らは縞模様を白黒グレーフィールドに置き換えた。 クラゲはずっとそれにぶつかった。

「視覚的な手がかりがなかったので、彼らは何も学びませんでした」とBieleckiは言いました。 「彼らはずっと物事にぶつかり、答えなかった」

最後に、研究者たちは、クラゲが水中で自ら推進するようにするパルス運動、すなわち水泳収縮を駆動する電気信号をロファリアがどのように放出するかについて構築された神経生理学的実験を実施しました。 障害物を避けるために移動すると、パルス速度が劇的に増加します。

科学者たちは種からRhopaliaを分離することによって分離した。 しかし、マングローブの根スタンドは前後に移動されました。 今、クラゲの視野メカニズムは、行が動いている間もそのまま残りました。 視覚システムが灰色の線を避けるべきであることを学ぶことはできますか？

科学者たちは、弱い電気信号を視覚感覚センターに送ることができるシステムを接続しました。 ロパリアが水泳収縮を刺激するシグナルを自然に活性化しなかったとき、 科学者たちは彼らのためにやった。 まもなくrhopaliaは、他の環境とはるかに低いコントラストを提供する明るい灰色のバーについても、メッセージなしで信号を送信し始めました。

Bieleckiは、実験がクラゲと「関連する行動」を行ったので、この発見を達成したと述べた。 研究者たちは動物を野生で体験できるのと同様の状況に置きました。

「それゆえ、視覚的刺激と機械的刺激の両方が自然の生息地で起こるのです」と彼は言いました。 「彼らはこれで何をすべきかを正確に知っています。」

クラゲと睡眠について幅広い研究を行ってきたバークレー校カリフォルニア大学分子・細胞生物学科の研究者であるマイケル・エイブラムズ博士は、今回の研究は非常に強力だと述べた。 Abramsは新しい研究に参加していません。

「科学者たちは、この箱クラゲの関連学習を定量化するために非常に説得力のある実験パラダイムを考案しました。 彼らの発見はまた、ある程度の短期記憶があるという証拠かもしれません。」とAbramsは電子メールで言いました。 彼は今回の研究が動物の学習能力をはっきりと示しており、「彼らの記憶がどれくらい持続するのか」疑問になったと付け加えた。

カリフォルニア工科大学で博士号を取得している間、Abramsは2017年に逆さまのクラゲ（Cassiopea）とその「眠りの状態」に関する研究に参加しました。 中枢神経系。