箱形水母被发现具有联想学习能力

在新的研究中，海洋生物学家训练加勒比箱形水母(Tripedalia Cytophora)学会发现和躲避障碍物;他们的发现挑战了先前的观点，即高级学习需要集中的大脑，并揭示了学习和记忆的进化根源。

三足水母(Tripedalia Cytophora)是三足箱水母科的一种小型箱形水母。

这种水母直径约1厘米，原产于加勒比海和印度太平洋中部。

Tripedalia Cystophora有一个复杂的视觉系统，有 24 只眼睛。生活在红树林沼泽中的水母利用其视觉在浑浊的水域中航行，并绕过水下的树根捕捉猎物。

“学习是神经系统的巅峰表现，”基尔大学研究员 Jan Bielecki 博士说。

“为了成功地教会水母新的技巧，最好利用它的自然行为，这对动物来说是有意义的，这样它就能充分发挥潜力。”

Bielecki 博士和同事在一个圆形水箱上装上灰色和白色条纹，以模拟三足螈的自然栖息地，灰色条纹模仿红树林的根部，看起来很遥远。

他们观察了水箱里的水母7.5分钟。

最初，Tripedalia Cytophora游近这些看似遥远的条纹，并经常撞到它们。

但到实验结束时，果冻与墙壁的平均距离增加了约 50%，为避免碰撞而成功旋转的次数增加了四倍，并将与墙壁的接触减少了一半。

研究结果表明，Tripedalia Cytophora可以通过视觉和机械刺激来学习经验。

“如果你想了解复杂的结构，最好从尽可能简单的开始，”哥本哈根大学研究员安德斯·加姆博士说。

“观察水母中这些相对简单的神经系统，我们有更大的机会了解所有细节以及它们如何组合在一起执行行为。”

然后，研究人员试图通过分离水母称为rhopalia的视觉感觉中心来确定水母联想学习的基本过程。

这些结构中的每一个都有六只眼睛，并产生控制水母脉冲运动的起搏器信号，当动物避开障碍物时，脉冲运动的频率会达到峰值。

研究小组展示了静止的雷帕兰移动灰色条来模仿动物接近物体的方式。

该结构对浅灰色条没有反应，将它们解释为遥远的。

然而，当科学家们在这些条接近时用微弱的电刺激训练了 rhopalium 后，它开始对浅灰色条做出反应，产生躲避障碍的信号。

这些电刺激模仿了碰撞的机械刺激。

研究结果进一步表明，水母的联想学习需要结合视觉和机械刺激，而水母是一个学习中心。

“这些动物的学习速度令人惊讶;“这与高级动物的速度大致相同，”加姆博士说。

“即使是最简单的神经系统似乎也能够进行高级学习，这可能是在神经系统进化初期发明的一种极其基本的细胞机制。”

该研究发表在《当代生物学》杂志上。