ดูเหมือนว่าเซลล์แต่ละเซลล์จะมีรูปแบบการเรียนรู้ที่ซับซ้อนได้

จากจากการวิจัยใหม่พบว่าเซลล์แต่ละเซลล์ดูเหมือนจะมีความสามารถในการเรียนรู้ที่ซับซ้อนซึ่งมักเกี่ยวข้องกับระบบประสาททั้งหมดตามโครงสร้างของร่างกายของเราเอง

"การค้นพบนี้เปิดความลึกลับใหม่ที่น่าตื่นเต้นสำหรับเรา: เซลล์ที่ไม่มีสมองจะจัดการกับสิ่งที่ซับซ้อนได้อย่างไร"พูดว่าเจเรมี กูนาวาร์เดนา นักชีววิทยาจากโรงเรียนแพทย์ฮาร์วาร์ด

รูปแบบการเรียนรู้เชิงคำถาม เรียกว่าความเคยชินเกิดขึ้นเมื่อการตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่ไม่ให้รางวัลลดขนาดลงยิ่งทำซ้ำมากขึ้น โดยอธิบายว่าเหตุใดสัตว์ป่าจึงอาจคุ้นเคยกับการมีอยู่ของมนุษย์ หรือเหตุใดกลิ่นที่ผิดปกติของห้องจึงสังเกตเห็นได้น้อยลงเมื่อเวลาผ่านไป

นักประสาทชีววิทยาของสถาบัน Max Planck Lina Eckert และเพื่อนร่วมงานใช้การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อทดสอบเครือข่ายโมเลกุลภายในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวอย่างรวดเร็วที่เรียกว่าซิลิเอต- พวกเขาพบเครือข่ายโมเลกุลสี่เครือข่ายที่แต่ละเครือข่ายมีระบบการตอบสนองสองครั้ง โดยการตอบสนองหนึ่งจะกระจายไปช้ากว่าอีกเครือข่ายหนึ่งมาก

ความสามารถในการตอบสนองต่อแรงกระตุ้นที่แตกต่างกันเช่นนี้เป็นตัวกำหนดความเคยชิน ปฏิกิริยาที่กระจายไปอย่างช้าๆ สามารถขัดขวางปฏิกิริยาระยะสั้นต่อแรงกระตุ้น และทำให้เซลล์คุ้นเคยกับสิ่งกระตุ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อการตอบสนองที่ช้าหายไปและปฏิกิริยาที่เร็วขึ้นกลับมา การตอบสนองจะถูกกระตุ้นที่ความแรงดั้งเดิมอีกครั้ง

"เราคิดว่านี่อาจเป็น 'ความทรงจำ' ประเภทหนึ่งในระดับเซลล์ ซึ่งช่วยให้เซลล์ทั้งตอบสนองได้ทันทีและมีอิทธิพลต่อการตอบสนองในอนาคต"อธิบายนักชีววิทยา โรซา มาร์ติเนซ จากศูนย์ควบคุมจีโนม

ทีมงานยังไม่ได้ยืนยันการค้นพบของพวกเขาในเซลล์ที่มีชีวิต แต่ความคุ้นเคยได้แสดงให้เห็นใน ciliateสเตนเตอร์ โคเอรูเลอุสก่อน.

"แนวทางของเราสามารถช่วยเราจัดลำดับความสำคัญว่าการทดลองใดมีแนวโน้มที่จะให้ผลลัพธ์อันมีค่ามากที่สุด ช่วยประหยัดเวลาและทรัพยากร และนำไปสู่ความก้าวหน้าใหม่ๆ"พูดว่ามาร์ติเนซ.

หากการค้นพบของนักวิจัยเป็นจริงและเครือข่ายโมเลกุลที่ระบุได้รับการยืนยันว่าทำหน้าที่เป็นรูปแบบหนึ่งของหน่วยความจำของเซลล์ การทำความเข้าใจวิธีการทำงานของเครือข่ายเหล่านี้อาจเผยให้เห็นวิธีที่จะป้องกันไม่ให้ระบบภูมิคุ้มกันของเราเคยชินจนมีเซลล์

“มันคล้ายกับความเข้าใจผิด” กุณวัตรเทนากล่าวอธิบาย- “ถ้าเรารู้ว่าการรับรู้ที่ผิดๆ เหล่านี้ถูกเข้ารหัสในเซลล์ภูมิคุ้มกันอย่างไร เราอาจจะสามารถออกแบบพวกมันใหม่ เพื่อให้เซลล์ภูมิคุ้มกันเริ่มรับรู้สภาพแวดล้อมของมันได้อย่างถูกต้อง เนื้องอกจะกลายเป็นเนื้อร้าย และพวกมันเริ่มทำงาน มันเป็น แฟนตาซีในตอนนี้ แต่มันเป็นทิศทางที่ฉันอยากจะสำรวจไปตามถนน”

นี่ไม่ใช่การเรียนรู้ประเภทเดียวที่เพิ่งค้นพบในเซลล์ อีกทีมหนึ่งเพิ่งค้นพบเซลล์อาจมีความสามารถเช่นกัน-

“คำถามเกี่ยวกับการเรียนรู้นอกสัตว์ที่มีสมองเต็มไปด้วยความขัดแย้ง ซึ่งมักจะปรากฏในมุมมองทางประวัติศาสตร์ว่าเป็นอุดมคติพอๆ กับทางวิทยาศาสตร์”โต้แย้งเอคเคิร์ตและทีมงาน

"เนื่องจากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวจะต้องแก้ปัญหาการอยู่รอดเช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตใดๆ... จึงอาจดูสมเหตุสมผลที่วิวัฒนาการจัดให้มีรูปแบบการเรียนรู้เบื้องต้นที่คล้ายกับที่สัตว์ใช้"

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในชีววิทยาปัจจุบัน-