V slnkom zaliatych vodách mangrovových lesov Karibiku sa v tieni a mimo neho hojdajú drobné medúzy. Medúzy boxerské sa od pravých medúz odlišujú čiastočne svojim zložitým zrakovým systémom – dravce veľkosti hrozna majú 24 očí. Ale rovnako ako iné medúzy sú bez mysle a svoje telá v tvare kocky ovládajú prostredníctvom distribuovanej siete neurónov.

Ukazuje sa, že táto sieť je zložitejšia, ako by ste si mysleli. V piatok vedci zverejnili správu V časopise Current Biology Čo naznačuje, že medúza typu Tripedalia Cystophora má schopnosť učiť sa. Pretože medúzy boxerské sa oddelili od našej časti živočíšnej ríše už dávno, pochopenie ich kognitívnych schopností by mohlo pomôcť vedcom sledovať vývoj učenia.

Zložitou časťou štúdia učenia v želé krabici bolo nájdenie každodenného správania, ktoré by vedci mohli trénovať v laboratóriu.

Anders Jarm, biológ z Kodanskej univerzity a autor nového článku, povedal, že jeho tím sa rozhodol zamerať na rýchlu rotáciu, ktorú želé džemy robia, keď sa chystajú naraziť na koreň mangrovníkov. Tieto korene stúpajú cez vodu ako čierne veže, zatiaľ čo voda, ktorá ich obklopuje, v porovnaní s nimi bledne. Rozdiel medzi týmito dvoma sa však môže zo dňa na deň zmeniť, pretože bahno blokuje vodu a sťažuje zistenie, ako ďaleko je koreň. Ako nám môžu gélové obaly povedať, keď sa príliš priblížime?

„Hypotéza bola, že sa to potrebujú naučiť,“ povedal Dr. Jarm. „Keď sa vrátia do týchto biotopov, musia sa naučiť: ‚Aká je dnes kvalita vody? Ako sa dnes mení variabilita?‘

V laboratóriu vedci vytvorili obrázky striedajúcich sa tmavých a svetlých čiar, ktoré predstavujú mangrovové korene a vodu, a použili ich na obloženie vnútra vedier širokých asi šesť palcov. Keď boli čiary úplne čierne a biele, čo predstavovalo optimálnu čistotu vody, gélový obal sa nikdy nepriblížil k stenám vedra. S menším kontrastom medzi linkami však do nich okamžite začali narážať gélové obaly. Toto bola šanca pre vedcov, aby zistili, či sa poučia.

Po niekoľkých kolíziách zmenili škatule so želé svoje správanie. Menej ako osem minút po dosiahnutí vedra plávali o 50 percent ďalej od vzoru na stenách a počet prevrátení sa takmer štvornásobne zvýšil. Zdá sa, že spájajú čiary pred nimi s pocitom kolízie.

Vpred, výskumníci odstránili vizuálne neuróny z medúzy a študovali ich v miske. Bunkám sa zobrazili obrázky pruhov, zatiaľ čo dostali malý elektrický impulz predstavujúci zrážku. V priebehu asi piatich minút začali bunky vysielať signál, ktorý by spôsobil rotáciu celej medúzy.

„Je úžasné vidieť, ako rýchlo sa učia,“ povedal Jan Bielecki, postdoktorandský výskumník na Inštitúte fyziológie na Kielskej univerzite v Nemecku, ktorý je tiež autorom štúdie.

Výskumníci, ktorí neboli zapojení do štúdie, opísali výsledky ako dôležitý krok vpred k pochopeniu pôvodu učenia. „Toto je len tretíkrát, čo bolo asociatívne učenie presvedčivo preukázané u cnidarianov,“ povedal Ken Cheng, profesor na Macquarie University v Sydney v Austrálii, ktorý študuje zvieratá. „Toto je najúžasnejší displej plný fyziologických údajov.“

Zistenia tiež naznačujú, že medúzy majú určitú úroveň krátkodobej pamäte, pretože môžu zmeniť svoje správanie na základe predchádzajúcich skúseností, povedal Michael Abrams, postdoktorandský výskumník na University of California, Berkeley, ktorý študuje neurovedu spánku medúz. Zaujíma ho, ako dlho si želé krabica pamätá, čo sa naučili. Ak ich na hodinu vyberú z nádrže a potom ich vložia späť, musia sa znova učiť, čo robiť?

V budúcej práci výskumníci dúfajú, že sa im podarí identifikovať špecifické bunky, ktoré kontrolujú schopnosť medúzy učiť sa zo skúseností. Dr. Jarm a jeho kolegovia sú zvedaví na molekulárne zmeny, ku ktorým dochádza v týchto bunkách, keď zvieratá do svojho správania integrujú nové informácie.

Zaujíma ich tiež, či je schopnosť učiť sa univerzálna medzi neurónmi, bez ohľadu na to, či sú súčasťou mozgu. To môže vysvetliť ich zvláštne zotrvávanie na strome života.

„Existujú orgánové systémy, ktoré neustále prichádzajú a odchádzajú,“ povedal Dr. Jarm. „Ale nervové systémy – akonáhle tam sú, zriedka znova odídu.“

Možno práve schopnosť učiť sa je jedným z dôvodov, prečo tu zostávajú.