Szimpatika – Nem kell agy a tanuláshoz

Az állatok aprók, rendkívül egyszerű felépítésűek egy maroknyi idegsejttel. Azonban 24 szemük van és ezzel járó komplex látórendszerük, amelynek hasznát veszik a karibi mangrovemocsarak nem túl tiszta vizében: vízibolhákra vadásznak a fák gyökerei közt. A látásuknak köszönhetően, a látottak alapján képesek megváltoztatni viselkedésüket.

A kockamedúzák asszociatív (társításos) tanulással el tudták sajátítani azt a képességet, hogy az útjukba kerülő akadályokat megkerüljék. „Ez magasabb rendű tanulási képesség, mint amit egy ilyen lénytől elvárnánk” – mondta Dr. Jan Bielecki, a kutatás vezetője, aki a laborban a kockamedúzák betanításán dolgozik.

Az akváriumokban a medúza természetes környezetét igyekeztek utánozni, a mangrovegyökereket az üvegfalra ragasztott szürke matricák, míg a vizet fehér matricák jelentették. A medúza a gyökeret igyekszik elkerülni, ehhez a távolságot a színkontrasztok alapján méri fel. A kísérletek során a kutatók változtatták e két csík közti színkontrasztot.

Míg a kísérlet elején a medúza igen gyakran lefejelte az akváriumfalat a szürke csíkoknál, alig néhány perc elteltével ez egyre ritkábbá vált, egyre távolabb úsztak el az akvárium falától.

„Ez azt jelenti, hogy a medúza képes volt összefüggésbe hozni a látványt és a mechanikai inger tapasztalatait és képes volt ezek alapján tanulni” – tette hozzá Anders Garm professzor, a kutatás dán résztvevője. A medúzák meglepően gyorsan tanultak, bár ez valószínűleg annak köszönhető, hogy a saját életük, élőhelyük körülményeiben fontos tapasztalatokat szereztek.

A kockamedúza látása négy látóközpontra koncentrálódik, ezek a rhopalia nevű központok hat-hat szemet tartalmaznak, és mindegyikhez csupán 1000 idegszál vezet (az emberi szemben a látóideg 0,8-1,7 millió idegszálból áll), s innen indulnak ki azok az idegi jelek, amelyek a medúza mozgását irányítják.

A kutatók a rhopalia idegeit elektromosan stimulálva képesek voltak ugyanazt az elkerülő viselkedést kiváltani, amit az állat a látásán keresztül megtanult. Ez pedig azt bizonyította, hogy a rhopalia egyúttal a tanulás régiója is.

A medúzák a legegyszerűbb idegrendszerrel rendelkező állatok közé tartoznak, és ha szeretnénk megérteni az idegrendszer működését, jobb, ha az ilyen egyszerűekkel kezdjük. A mostani munka azonban nemcsak emiatt érdekes.

A medúza tanulásának tapasztalatai alapján robotikus rendszerek mintázatfelismerő képességét is ki lehet fejleszteni. Ez ugyan már ma is megoldott, azonban nagy energiaigényű számítógépes módszerekkel.

A kutatók abban bíznak, hogy jócskán le tudják majd egyszerűsíteni e folyamatot és sokkal kisebb energiafelhasználást igénylő mechanikus rendszereket lehet majd fejleszteni így.

Borítókép: envato.com