یک رازگشایی باورنکردنی:این ها برای یادگیری به مغز نیاز ندارند! - وبلاگ لاوان

به گزارش وبلاگ لاوان، توانایی مرجانیان در یادگیری، مثالی از شناخت تجسم یافته است و همین انگیزه مضاعفی به دانشمندان برای تحقیق و آنالیز درباره ساختار حافظه در موجوداتی که از مغز معمولی بی بهره اند، می دهد.

غزال زیاری- یادگیری یکی از ویژگی های معین کننده و مهم زندگی است و هرموجود زنده ای، از پرنده ها گرفته تا انواع گونه های کپک، هر یک در حدی، از این ویژگی وتوانایی بهره مندند. حتی در ساده ترین موجودات زنده هم قرار گرفتن مکرر در معرض محرک های یکسان، باعث می گردد تا آنها به صورت عادت سازی یا حساس سازی، یادگیری غیرتداعی داشته باشند.

طبق تحقیقات اخیر، شقایق دریایی استارلت (Nematostella vectensis)، در کمال تعجب قابلیت یادگیری های پیچیده ای را داراست و در آنالیز های اجرا شده، معین شد که آنها توانایی به فکر سپردن ارتباط بین نور و پالس های شوک الکتریکی را دارند.

سیمون اسپرچر، نویسنده ارشد مقاله و نوروبیولوژیست دانشگاه فرایبورگ سوئیس در این باره گفته: این دقیقا همان چیزی است که یادگیری تداعی نامیده می گردد و اثباتی است بر این که حتی حیوانات بدون مغز هم به لطف سیستم عصبی خود، می توانند رفتارهای پیچیده ای را از خود به نمایش بگذارند.

واکنش حیوانات دارای مغز چگونه است؟

حیواناتی که قدرت مغزی بالایی دارند به سادگی یک محرک را به یک پاسخ مرتبط نموده و بر پایه آنچه یادگرفته اند و به فکر سپرده اند، می توانند رفتارهایشان را تغییر دهند. مثلا اگر یک بار دریافتند که برخورد با آتش یا اجاق گاز منجر به سوختگی و درد می گردد، دفعه بعد، از برخورد با شعله آتش یا اجاق گاز اجتناب خواهند کرد.

این طور تصور می گردد که توانایی به خاطر سپردن این مسائل، با تکامل سیستم های عصبی و تنظیم قدرت سیناپسی و انعطاف پذیری در مغز این موجودات به وجود آمده است.

بیشتر بخوانید:

• مراقب نباشیم، همه ما را به کشتن خواهد داد!
• بزرگترین عددی که می شناسید، پیش این رقم ها شوخی است!

اما حیوانات بدون مغز چطور؟

نکته جالب توجه اینجاست که همه حیوانات مغز ندارند. جاندارانی از دسته مرجانیان مثل شقایق دریایی یا عروس دریایی تنها یک شبکه عصبی غیرمتمرکز دارند و به نظر می رسد که به روش های غیرتداعی، نکاتی را یاد می گیرند.

اسپرچر و همکارانش از دانشگاه فرایبورگ سوئیس و دانشگاه بارسلونای اسپانیا، برای آنالیز توانایی یادگیری تداعی شقایق دریایی استارلت، آزمایش های شرطی شدن کلاسیک را با بهره گیری از نور و شوک الکتریکی انجام دادند.

در این آزمایش شرطی شدن کلاسیک، ابتدا یک اتفاق خنثی با یک نتیجه بیولوژیکی قابل توجه همراه شد که نتیجه به شکل یک پاداش یا یک نتیجه منفی بود. محققان دریافتند که حدود 40 سال پیش، مطالعه مشابهی در این زمینه اجرا شده بود که نتیجه ای را به همراه نداشته و هرگز هم مجددا تکرار نشده بود.

اسپرچر و تیمش به صورت تصادفی، گروه هایی متشکل از 10 یا 18 شقایق دریایی استارلت را تشکیل دادند و تعدادی از این گروه ها در آزمایشی که در آن نور و پالس های شوک الکتریکی به صورت همزمان مورد استفاده قرار می گرفت، آزمایش شده و سایر گروه ها نیز با پالس های غیرهمزمان الکتریکی و نور تحت آنالیز قرار گرفتند.

شرطی کردن شقایق ها با شوک و نور

محققان با بهره گیری از یک شوک الکتریکی کوچک، حیوانات را به عقب کشیدن شاخک هایشان وادار می کردند و با دادن شوک همزمان با نور یا در زمان های متفاوت، به آنها آموزش می دادند. سپس آنها واکنش این حیوانات را تنها با استفاده از نور مورد آزمایش قرار دادند. حیواناتی که در جریان تمرینات، به صورت همزمان نور و شوک الکتریکی دریافت نموده بودند، رفتارهای خود را تطبیق داده و بعد از آنکه شرطی شده بودند، به نور تنها نیز واکنش نشان می دادند.

اما در گروهی که پیش از آن، شوک الکتریکی را همزمان با نور دریافت نموده بودند، 72% شقایق های دریایی در مواجهه با نور تنها نیز شاخک هایشان را جمع می کردند. این تقریبا دو برابر نرخ واکنش (30%) شقایق هایی بود که شوک الکتریکی و نور در بازه های زمانی متفاوتی برای آموزش دادن شان به کار رفته بود.

اعضای تیم با بهره گیری از نرم افزاری برای سنجش طول بدن حیوانات در هر لحظه از آزمایش، در عین حال میزان انقباضات آنها را نیز میزان گیری می کردند و به این نتیجه رسیدند که حدبیشتر طول انقباض در حیواناتی که با شوک و نور آموزش دیده بودند، به مراتب بیشتر از حیواناتی بود که شوک و نور در بازه های زمانی متفاوتی برایشان مورد استفاده قرار گرفته بود.

در مقاله منتشره دراین باره می خوانیم: به صورت کلی، دسته اول شقایق های دریایی استارلت، واکنش های رفتاری کمی و کیفی متفاوتی در مقایسه با شقایق هایی که محرک ها را در بازه های زمانی جداگانه دریافت نموده بودند، به نمایش گذاشتند.

البته هنوز معین نیست که آیا مرجانیان از همان نوع انتقال دهنده های عصبی یا تعدیل کننده هایی مثل سروتونین یا دوپامین که ما استفاده می کنیم بهره می برند یا خیر و این احتمال وجود دارد که یادگیری تداعی، به شکلی مستقل در این حیوانات تکامل یافته باشد. محققان این پروژه در عین حال گفتند: در بیشتر ارگانیزم های مدل، مدارهای عصبی تعریف شده و مکانیزم های مولکولی، مسئول شکل های خاصی از خاطرات شناسایی شده اند. این بدان معناست که توانایی مرجانیان در یادگیری، مثالی از شناخت تجسم یافته است و همین انگیزه مضاعفی به دانشمندان برای تحقیق و آنالیز درباره ساختار حافظه در موجوداتی که از مغز معمولی بی بهره اند، می دهد.

اسپرچر ادامه داد: اطلاعات ما درباره عملکرد فرآیند یادگیری در حیواناتی که سیستم عصبی ظاهرا ساده ای دارند، خیلی کم است و حالا چارچوب های لازم برای پیشبرد این تحقیقات را دراختیار داریم.

منبع: sciencealert

5858