_ Cercetările relevă chiar și organismele unicelulare manifestă obișnuință, o formă simplă de învățare

Un câine învață să stea la comandă, o persoană aude și în cele din urmă stinge zumzetul unei mașini de spălat în timp ce citește... Capacitatea de a învăța și de a se adapta este esențial pentru evoluție și, într-adevăr, pentru supraviețuire.

Obișnuința – fratele mai puțin strălucitor al adaptării – implică scăderea răspunsului la un stimul după expunerea repetată. Gândiți-vă la necesitatea unui al treilea espresso pentru a menține același nivel de concentrare pe care l-ați atins cândva cu o singură lovitură.

Până de curând, obișnuința – o formă simplă de învățare – era considerată domeniul exclusiv al organismelor complexe cu creierul și sistemele nervoase, cum ar fi viermii, insectele, păsările și mamiferele.

Dar un nou studiu, publicat pe 19 noiembrie în Current Biology, oferă dovezi convingătoare că chiar și creaturi mici unicelulare, cum ar fi ciliați și amibele, precum și celulele din propriul nostru corp, ar putea prezenta o obișnuire asemănătoare cu cea observată în organisme mai complexe cu creier.

Lucrul, condus de oamenii de știință de la Harvard Medical School și de la Centrul pentru Reglementare Genomică ( CRG) din Barcelona, ​​sugerează că celulele individuale sunt capabile de comportamente mai complexe decât se apreciază în prezent.

„Această descoperire deschide un nou mister interesant pentru noi: cum reușesc celulele fără creier ceva atât de complex?” a spus autorul principal al studiului, Jeremy Gunawardena, profesor asociat de biologie a sistemelor la Institutul Blavatnik de la HMS. El a condus studiul împreună cu Rosa Martinez Corral, o fostă cercetătoare post-doctorală în laboratorul său, care acum conduce un grup de cercetare în sisteme și biologie sintetică la CRG.

Rezultatele se adaugă la un organism mic, dar în creștere. de lucru pe acest subiect. Lucrările anterioare conduse de Gunawardena au descoperit că un ciliat cu o singură celulă a arătat un comportament de evitare, nu spre deosebire de acțiunile observate la animalele care întâmpină stimuli neplăcuți.

În loc să studieze celulele într-o farfurie de laborator, oamenii de știință au folosit modelare computerizată avansată. pentru a analiza modul în care rețelele moleculare din interiorul celulelor ciliate și de mamifere răspund la diferite modele de stimulare. Ei au descoperit patru rețele care prezintă semne distinctive ale obișnuirii prezente în creierul animalelor.

Aceste rețele au o caracteristică comună: fiecare rețea moleculară avea două forme de stocare „de memorie” care captau informațiile învățate din mediu. O memorie s-a deteriorat mult mai repede decât cealaltă – o formă de pierdere a memoriei necesară pentru obișnuire, au observat cercetătorii. Această descoperire sugerează că celulele unice procesează și își amintesc informațiile pe diferite intervale de timp.

Studiarea obișnuirii în celulele individuale ar putea ajuta la înțelegerea modului în care funcționează învățarea în general, au spus cercetătorii. Descoperirile aruncă, de asemenea, umile creaturi unicelulare într-o lumină nouă, mai tentantă: nu sunt doar mașini moleculare ambalate în corpuri microscopice, ci sunt și agenți care pot învăța.

Cercetătorii avertizează că aceștia rămân pur speculative deocamdată. Totuși, o idee îndrăzneață ar fi aplicarea conceptului de obișnuință la relația dintre cancer și imunitate.

Tumorile sunt notoriu de buni evadatori ai supravegherii imune, deoarece păcălesc celulele imune să le vadă ca trecători nevinovați. Cu alte cuvinte, celulele imune responsabile de recunoașterea cancerului se pot obișnui cumva cu prezența unei celule canceroase — celula imună se obișnuiește cu stimulul și nu mai răspunde la acesta.

„Este asemănător cu iluzie. Dacă am ști cum aceste percepții false sunt codificate în celulele imune, s-ar putea să le reproiectăm astfel încât celulele imune să înceapă să-și perceapă mediile în mod corect, tumora devine vizibilă ca fiind malignă și să pună la treabă”, a spus Gunawardena. .

„Este o fantezie în acest moment, dar este o direcție pe care mi-ar plăcea să o explorez pe drum.”

(Fluierul)