无脑单细胞表现出巴甫洛夫学习能力后,生物学家们震惊了

单细胞生物表现出巴甫洛夫学习能力,挑战了我们关于认知起源的假设。

来源:ZME科学

一个没有大脑、神经元或神经系统的巨大单细胞生物体已经展示了一种高级的学习形式,以前认为这种学习方式对于单个细胞来说是不可能的。

该生物体是Stentor coeruleus,一种淡水原生生物,长可达两毫米。大多数细胞都很小,没有显微镜就无法看到它们,但这个细胞用肉眼是可见的。它锚定在池塘底部,并使用称为纤毛的毛发状结构将食物扫入其喇叭状的嘴中。当受到物理干扰时,细胞会彻底改变其形状,迅速收缩成致密的球体以保护自身。

现在,由哈佛大学 Sam Gershman 领导的一组研究人员表明,Stentor 的作用不仅仅是在威胁面前退缩。在一项新的研究中,研究小组使用以伊万·巴甫洛夫著名的条件反射测试为模型的实验来证明这种单细胞生物可以学习关联不同的物理刺激。正如巴甫洛夫的狗学会了听到铃声就会流口水一样,斯坦托学会了在感受到轻微的警告敲击后预计会受到沉重的身体打击。

在无脑生物体中寻找联想学习的证据引起了很多人的关注。它颠覆了生物学的基本假设,表明记忆和认知的基本硬件在第一个动物神经系统出现之前已经进化了数亿年。

如何训练单细胞?

如果你想训练一只狗在你按铃时期待得到款待,那么时机就是一切。请客后太早或太晚按铃,这种联系永远不会形成。

单细胞生物是否也以同样的方式关心时间?

但是你不能为没有耳朵的生物敲响铃声,也不能给它狗粮。相反,哈佛大学的研究人员必须使用 Stentor 能够理解的语言与它对话:物理振动。

他们将 Stentor 培养皿放置在专门的平台上,并对机械装置进行编程以提供精确的振动。

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