研究表明，無腦水母具有學習能力

在加勒比海溫暖的水域，箱形水母小心翼翼地躲避紅樹林的根部，同時尋找小型甲殼類動物吃。無論水是渾濁的還是清澈的，這些微小的生物 - 大約葡萄大小 - 避免撞到根部，這很容易傷害它們柔軟的身體。

但這里有一個問題：水母沒有中樞大腦。而加勒比盒式果凍（三足蟲）是少數有眼睛的物種之一，它們的眼睛很簡單。然而，他們已經想出了如何在根部游泳，即使低水質使它們難以看到。那么，他們是怎么做到的呢？

“假設是，他們需要學習這一點，”他說。安德斯·加姆哥本哈根大學的生物學家，對紐約時報'維羅妮克·格林伍德。“當他們回到這些棲息地時，他們必須了解：今天的水質如何？今天的對比如何變化？

現在，Garm和其他研究人員表示，他們已經證實了這種預感：無腦生物能夠學習，盡管它們缺乏中樞神經系統。他們在周五發表在《華爾街日報》上的一篇新論文中分享了他們的發現。當前生物學.

科學家們對加勒比箱形水母并不感到驚訝更小，非致命與致命的澳大利亞箱形水母相對應——可以學習。但在一系列實驗中，他們震驚于果凍可以如此迅速地調整它們的行為 - 動物在短短幾分鐘內學會了。

為了更好地了解盒式果凍的認知能力，科學家們在實驗室中復制了它們的自然環境。首先，研究人員在一個小桶的內部排列了交替的垂直條紋的圖像。在一種情況下，條紋是高對比度的黑白，科學家們打算模仿清澈水中的紅樹林根部。在另一個中，條紋是灰色和白色的，這意味著類似于渾濁水中的根。

他們裝滿水箱，放入水母，并在七分半鐘內記錄他們的反應。不出所料，在對比最鮮明的桶中，果凍輕松避免了與墻壁的碰撞。

然而，在渾濁的水條件下，這些生物最初撞到了墻上，可能是因為它們看不清灰色條紋。但沒過多久，他們就調整了自己的行為。

研究人員觀察到，在不到八分鐘的時間內，他們學會了避免撞墻。據報道，它們的平均碰撞次數從每分鐘1.8次下降到0.78次，與油箱壁的平均距離從約1英寸（2.5厘米）增加到1.4英寸（3.6厘米）。S新聞資訊'瑪麗亞·特明。

在最后一個場景中，他們將水母放入一個沒有條紋的桶中 - 只有一堵堅固的灰色墻壁。在這種情況下，這些生物反復與墻壁相撞，從未改變過它們的行為。

“沒有視覺提示，所以他們什么也沒學到，”研究合著者說。揚·貝萊茨基德國基爾大學的電生理學家美國有線電視新聞網的珍娜·施努爾。“他們只是不停地碰東西，沒有回應。

“只有當他們結合視覺刺激和機械刺激時，他們才會真正學到一些東西，”Bielecki告訴他們。自然新聞'戴安妮·劉易斯。

接下來，研究人員測試了視覺如何在水母導航中發揮作用。箱形水母有四個視覺中心（稱為rhopalia），每個視覺中心都包含視覺神經元和六只眼睛，每只動物總共有24只眼睛。在一項實驗中，研究小組從水母中取出rhopalia并將它們放入盤子中。他們給細胞一個小的電脈沖 - 旨在模擬水母撞到紅樹林根部 - 同時將它們暴露在條紋圖像中。

在這次訓練的短短五分鐘內，細胞似乎在兩次事件之間建立了聯系，并開始發送信號，導致水母向相反的方向游動。

根據實驗結果，科學家們認為rhopalia是“學習發生的地方”，正如Bielecki所說。自然新聞.

如果這是真的，科學家們仍然對這四個rhopalia如何協同工作以構成一個功能正常的類大腦系統感到困惑。

“這是如何協調的？”蓋爾·波頓-阿米奧特瑞士弗里堡大學的神經生物學家，沒有參與這篇論文，他科學新聞.該出版物寫道，如果其中一個rhopalia被移除，其他三個會記得學到的東西，還是水母會忘記？

這些實驗提供了箱形水母的證據能夠聯想學習，或將兩個不相關的刺激連接在一起的過程。這個概念因俄羅斯神經學家而聞名伊萬·巴甫洛夫，他訓練狗將鈴鐺的聲音與食物聯系起來。

此外，這些發現也可能是“一定程度的短期記憶”的證據，他說。邁克爾·艾布拉姆斯，加州大學的分子和細胞生物學家，沒有參與該項目，對CNN說。他補充說，這為未來可能的實驗提出了一個問題。箱形水母能記住它們學到的東西多久？

更廣泛地說，這一發現可以幫助科學家了解學習的演變。水母出現在化石記錄中大約5億年前，他們可能是第一批生物從早期多細胞生命中分離出來，開始單獨進化。從更實際的角度來看，這些發現也可能被證明有助于開發更智能的機器人來識別模式。自然新聞.