رفتار حیرت آور موجوداتی بی مغز - وبلاگ لاوان

به گزارش وبلاگ لاوان، دانشمندان همیشه به مزایای یک مغز متمرکز و پیچیده اتکا می نمایند و معمولا آنچه که یک شبکه عصبی ساده می تواند انجام بدهد را دست کم می گیرند.

غزال زیاری: یک عروس دریایی کوچک که از داشتن مغز نیز بی بهره است، کاری را انجام داده که در ظاهر ممکن است غیرممکن به نظر برسد. در شواهد به دست آمده تعیین شده که این موجودات حیرت انگیز، با وجودی که مغز ندارند، می توانند یاد بگیرند.

محققان در مقاله نوی که چند روز پیش در مجله Current Biology منتشر شد، استدلال می نمایند که عروس دریایی جعبه ای کارائیب (Tripedalia cystophora) بدون آنکه مغز مرکزی داشته باشد، با بهره گیری از تنها 1000 نورون فعال، می تواند از تجربیاتش نکاتی را بیاموزد. البته بعضی از دانشمندانی که در این پروژه مشارکت نداشتند، معتقدند که این نتیجه شگفت آوری نیست اما در عین حال می تواند به افراد یادآوری کند که می توان به شکل گسترده تری در خصوص یادگیری فکر کرد.

کریستین ساهلی، عصب شناس دانشگاه پردو که دراین تحقیق مشارکت نداشت در این باره می گوید: اگر شما یک حیوان باشید و مجبور به سیاحت در دنیا باشید، باید از نشانه ها و عواقب کارهایتان بیاموزید. در غیر این صورت خواهید مرد و قادر به فراوری مثل نخواهید بود. این یک فرآیند اساسی است و به مغز پیشرفته و بزرگی برای این کارها احتیاج ندارید.

دسته بندی های یادگیری

دانشمندان یادگیری را به دو دسته تقسیم می نمایند: یادگیری غیراجتماعی که شامل پدیده هایی مثل عادت کردن است: اگر چندین بار یک حیوان را هل بدهید، بالاخره زمانی می رسد که آن حیوان دیگر عقب نشینی نمی نماید و حس خجالتی بودنش را کنار خواهد گذاشت.

یادگیری تداعی، فرآیند پیچیده تری دارد؛ چرا که در آن حیوان باید نشانه های موجود در محیط را به هم مرتبط کند. یک مثال ساده در این رابطه، آزمایش ایوان پاولوف است که در آن نشان داده می شود که سگ هایی که بعد از شنیدن صدای مکرر زنگ، تغذیه می شوند، در نهایت فقط با شنیدن صدای زنگ ، بزاق ترشح خواهند کرد.

کن چنگ، رفتارشناس حیوانات از دانشگاه مک کواری استرالیا که در این تحقیق مشارکت نداشته، در شماره اخیر مجله Current Biology توضیحی را دراین باره منتشر کرد:البته در آزمایش های زیادی، یادگیری تداعی در حیوانات ساده مثل عروس دریایی نشان داده نشده است.

در سال 2021 بود که چنگ مقاله ای درباره مروری بر یادگیری را در مرجانیان (گروهی که شامل عروس دریایی، مرجان ها، شقایق های دریایی و ... است) را منتشر کرد و تنها به تعداد انگشت شماری مقاله رسید که در آنها یادگیری تداعی مورد آزمایش قرار گرفته بودند که همگی درباره شقایق های دریایی بودند.

یان بیلکی ، عصب شناس دانشگاه کیل آلمان و یکی از نویسندگان مقاله نو معتقد است که بخشی از این موضوع به این بر می شود که دانشمندان فرضیات و اولویت های انسانی را به آزمایش هایی که طراحی می نمایند می آورند و او این کار را اشتباه می داند.

بیلکی در این باره گفته: شما نمی توانید یک ماهی را به خاطر توانایی اش در بالا رفتن از درختان قضاوت کنید. پارامترهایی که مورد استفاده قرار می دهید باید برای حیوان معنا داشته باشد و باید این حیوانات را در جایی که هستند مورد آنالیز قرار دهید.

آزمایشی جالب برای محک زدن عروس های دریایی

طبق گفته بیلکی، او و همکارانش در پی یادگیری تداعی در عروس دریایی های کوچکی بودند که چهار ساختار چشمی به نام rhopalia دارند که هر یک شامل شش چشم و 1000 نورون می شوند. (هر rhopalia به نوبت به عنوان سیستم عصبی غیرمتمرکز عروس دریایی عمل می نماید.) سپس اعضای تیم آزمایشی را طراحی کردند که در آن از غریزه حیوان برای حفاظت از بدنه اصلی اش که شاخک ها از آن بیرون می آیند، استفاده می شد. این عروس های دریایی برای حرکت در اطراف، گاهی اوقات از دید خود بهره می برند.

از همین رو دانشمندان، عروس دریایی را در مخازنی که با سه سطح مختلف از کنتراسنت رنگ آمیزی شده بودند قرار دادند: نوارهای عمودی سیاه و سفید با کنتراست (تضاد رنگ) بالا که شبیه ریشه های درختان بود.

• متفاوت ترین محصول تویوتا که با هوش مصنوعی ساخته شده
• دنیا آمادگی استفاده از قوی ترین موشک تاریخ را دارد؟/ عکس

نوارهای عمودی خاکستری و سفید با کنتراست میانه که توهم نوری از ریشه درختان را که به مراتب فراتر از دیواره های مخزن است نشان می داد و بخشی هم با دیواره های خاکستری بدون کنتراست رنگی.

عروس دریایی بدون هیچ مسئله ای در بخشی با نوارها سیاه و سفید حرکت می کرد و کنتراست و تضاد رنگی آنقدر واضح و تعیین بود که با دیواره های مخزن برخوردی نداشت. ولی بدون تجربه برخورد به دیواره های مخزن، یاد نگرفت که چطور باید مانع این برخورد شود.

عروس دریایی در مخزنی با دیواره یک دست خاکستری رنگ هم تجربه ای نیاموخت و در تمام مدتی که در این مخزن بود به دیواره ها برخورد می کرد.

بلیکی و همکارانش متوجه شدند که تنها عروس دریایی ای که در مخزن خاکستری و سفید قرار داشت، یاد گرفت تا چطور رنگ آمیزی دیواره ها را با خطر برخورد مرتبط کند. در ابتدای دوره آزمایشی 7.5 دقیقه ای، این عروس دریایی به دیواره های مخزن برخورد می کرد ولی در بخش پایانی آزمایش، با موفقیت خود را از دیوار دور نگاه می داشت. جالب توجه اینجا بود که این عروس دریایی تنها بعد از سه الی پنج برخورد با دیوارها، با موفقیت توانست با خطوط راه راه دیوار ارتباط برقرار کند. بیلکی دراین باره گفت: آنچه برایمان حیرت آور بود، سرعت بالای یادگیری عروس دریایی بود.

کاترین رنکین، متخصص علوم اعصاب رفتاری دانشگاه بریتیش کلمبیا که در این تحقیق نو شرکت نداشت دراین باره گفته: اگرچه این یک آزمایش هوشمندانه بود، اما مایلم تا آزمایش های بیشتری را ببینم تا درک بهتری از عملکرد عروس دریایی و اندازه پیشرفته بودن سطح یادگیری آن داشته باشم.

او ادامه داد: به من نشان دهید که اگر همان نشانه بصری را بارها و بارها تکرار کنیم، حیوان دیگر به دیواره ها برخورد نمی نماید. آیا آنها زمانی از این دوری کردن از دیوار دست خواهند کشید؟

ساهلی که درباره یادگیری در بسیاری از گونه های ساده تر نیز مطالعه نموده، تمایل زیادی دارد تا آزمایش کند که عروس دریایی تا چه اندازه می تواند ارتباط بین خطوط خاکستری و خطر برخورد به دیواره ها را به خاطر بسپارد.

با این وجود دانشمندان می گویند که آنالیز نو، اطلاعات ارزشمندی را درباره نحوه عملکرد یادگیری در تنوع حیات حیوانات در اختیار آنها قرار می دهد. حیوانات ساده ای مثل عروس دریایی حتی شاید فرآیندهای اساسی نورون ها را بهتر از مغز انسان یا موش که صدها هزار برابر نورون های بیشتری دارند، به نمایش بگذارند.

چنگ در این باره گفته: شما برای یادگیری به چیزی مثل هیپوکامپ یا قشر مغز احتیاجی ندارید. این حیوانات فاقد چنین بخشی هستند و این باید باعث شود که ما نگاه متفاوتی به حیوانات ساده تر و حتی تک سلولی داشته باشیم.

منبع: scientificamerican

5858