رفتار حیرت‌آور موجوداتی بی‌مغز

دانشمندان همواره به مزایای یک مغز متمرکز و پیچیده اتکا می کنند و معمولا آنچه که یک شبکه عصبی ساده می تواند انجام بدهد را دست کم می گیرند.

به گزارش scientificamerican، یک عروس دریایی کوچک که از داشتن مغز نیز بی‌بهره است، کاری را انجام داده که در ظاهر ممکن است غیرممکن به نظر برسد. در شواهد به دست آمده مشخص شده که این موجودات حیرت‌انگیز، با وجودی که مغز ندارند، می‌توانند یاد بگیرند.

محققان در مقاله جدیدی که چند روز پیش در مجله Current Biology منتشر شد، استدلال می‌کنند که عروس دریایی جعبه‌ای کارائیب (Tripedalia cystophora) بدون آنکه مغز مرکزی داشته باشد، با بهره‌گیری از تنها ۱۰۰۰ نورون فعال، می‌تواند از تجربیاتش نکاتی را بیاموزد. البته برخی از دانشمندانی که در این پروژه مشارکت نداشتند، معتقدند که این نتیجه شگفت‌آوری نیست اما در عین حال می‌تواند به افراد یادآوری کند که می‌توان به شکل گسترده‌تری در مورد یادگیری فکر کرد.

کریستین ساهلی، عصب‌شناس دانشگاه پردو که دراین تحقیق مشارکت نداشت در این باره می‌گوید:« اگر شما یک حیوان باشید و مجبور به سیاحت در دنیا باشید، باید از نشانه‌ها و عواقب کارهایتان بیاموزید. در غیر این صورت خواهید مرد و قادر به تولید مثل نخواهید بود. این یک فرآیند اساسی است و به مغز پیشرفته و بزرگی برای این کارها نیاز ندارید.»

دسته‌بندی‌های یادگیری

دانشمندان یادگیری را به دو دسته تقسیم می‌کنند: یادگیری غیراجتماعی که شامل پدیده‌هایی مثل عادت کردن است: اگر چندین بار یک حیوان را هل بدهید، بالاخره زمانی می‌رسد که آن حیوان دیگر عقب‌نشینی نمی کند و حس خجالتی بودنش را کنار خواهد گذاشت.

یادگیری تداعی، فرآیند پیچیده‌تری دارد؛ چرا که در آن حیوان باید نشانه‌های موجود در محیط را به هم مرتبط کند. یک مثال ساده در این رابطه، آزمایش ایوان پاولوف است که در آن نشان داده می‌شود که سگ‌هایی که بعد از شنیدن صدای مکرر زنگ، تغذیه می‌شوند، 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 آزمایش‌های زیادی، یادگیری تداعی در حیوانات ساده مثل عروس دریایی نشان داده نشده است.»

در سال ۲۰۲۱ بود که چنگ مقاله‌ای درباره مروری بر یادگیری را در مرجانیان (گروهی که شامل عروس دریایی، مرجان‌ها، شقایق‌های دریایی و ... است) را منتشر کرد و تنها به تعداد انگشت‌شماری مقاله رسید که در آنها یادگیری تداعی مورد آزمایش قرار گرفته بودند که همگی درباره شقایق‌های دریایی بودند.

یان بیلکی ، عصب‌شناس دانشگاه کیل آلمان و یکی از نویسندگان مقاله جدید معتقد است که بخشی از این موضوع به این بر می‌گردد که دانشمندان فرضیات و اولویت‌های انسانی را به آزمایش‌هایی که طراحی می‌کنند می‌آورند و او این کار را اشتباه می‌داند.

بیلکی در این باره گفته:« شما نمی‌توانید یک ماهی را به خاطر توانایی‌اش در بالا رفتن از درختان قضاوت کنید. پارامترهایی که مورد استفاده قرار می‌دهید باید برای حیوان معنا داشته باشد و باید این حیوانات را در جایی که هستند مورد بررسی قرار دهید.»

آزمایشی‌جالب برای محک زدن عروس‌های دریایی

طبق گفته بیلکی، او و همکارانش به دنبال یادگیری تداعی در عروس دریایی‌های کوچکی بودند که چهار ساختار چشمی به نام rhopalia دارند که هر یک شامل شش چشم و ۱۰۰۰ نورون می‌شوند. (هر rhopalia به نوبت به عنوان سیستم عصبی غیرمتمرکز عروس دریایی عمل می‌کند.) سپس اعضای تیم آزمایشی را طراحی کردند که در آن از غریزه حیوان برای حفاظت از بدنه اصلی‌اش که شاخک‌ها از آن بیرون می‌آیند، استفاده می‌شد. این عروس‌های دریایی برای حرکت در اطراف، گاهی اوقات از دید خود بهره می‌برند.

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 ریشه‌های درختان بود.

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

عروس دریایی بدون هیچ مشکلی در بخشی با نوارها سیاه و سفید حرکت می‌کرد و کنتراست و تضاد رنگی آنقدر واضح و مشخص بود که با دیواره‌های مخزن برخوردی نداشت. ولی بدون تجربه برخورد به دیواره‌های مخزن، یاد نگرفت که چطور باید مانع این برخورد شود.

عروس دریایی در مخزنی با دیواره یک دست خاکستری رنگ هم تجربه‌ای نیاموخت و در تمام مدتی که در این مخزن بود به دیواره‌ها برخورد می‌کرد.

بلیکی و همکارانش متوجه شدند که تنها عروس دریایی‌ای که در مخزن خاکستری و سفید قرار داشت، یاد گرفت تا چطور رنگ‌آمیزی دیواره‌ها را با خطر برخورد مرتبط کند. در ابتدای دوره آزمایشی ۷.۵ دقیقه‌ای، این عروس دریایی به دیواره‌های مخزن برخورد می‌کرد ولی در بخش پایانی آزمایش، با موفقیت خود را از دیوار دور نگاه می‌داشت. 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 حیرت‌آور بود، سرعت بالای یادگیری عروس دریایی بود.»

کاترین رنکین، متخصص علوم اعصاب رفتاری دانشگاه بریتیش کلمبیا که در این تحقیق جدید شرکت نداشت دراین باره گفته:« اگرچه این یک آزمایش هوشمندانه بود، اما مایلم تا آزمایش‌های بیشتری را ببینم تا درک بهتری از عملکرد عروس‌دریایی و میزان 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 دیواره‌ها برخورد نمی‌کند. 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 کرده، تمایل زیادی دارد تا آزمایش کند که عروس دریایی تا چه میزان می‌تواند ارتباط بین خطوط خاکستری و خطر برخورد به دیواره‌ها را به خاطر بسپارد.

با این وجود دانشمندان می‌گویند که بررسی جدید، اطلاعات ارزشمندی را درباره نحوه عملکرد یادگیری در تنوع حیات حیوانات در اختیار آنها قرار می‌دهد. حیوانات ساده‌ای مثل عروس دریایی حتی شاید فرآیندهای اساسی نورون‌ها را بهتر از مغز انسان یا موش که صدها هزار برابر نورون‌های بیشتری دارند، به نمایش بگذارند.

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

منبع: 

تماشاخانه

کشف یک روستای ۶ هزار ساله در منطقه ۲۰ تهران / اسکلت یک دختر ۱۶ ساله با جمجه‌ای عجیب هم پیدا شد که کف خانه دفن شده بود (فیلم)