Las medusas de caja del Caribe no tienen sistema nervioso central ni cerebro, pero los animales pueden aprender, sugiere un estudio

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Las medusas de caja del Caribe, animales que parecen vagar por la vida sin rumbo fijo y carecen de un cerebro central, aún tienen la capacidad de aprender y retener información rápidamente, según ha descubierto una nueva investigación.

El descubrimiento pone patas arriba la idea arraigada de que los organismos sin un sistema nervioso central no pueden participar en el aprendizaje asociativo, según un estudio publicado el viernes en la revista Nature Communications. Biología actual.

Investigación – dirigida Anders GarmProfesor asociado de biología marina en la Universidad de Copenhague en Dinamarca, parte de una investigación en curso sobre el comportamiento de las medusas. Instituto de Fisiología de la Universidad de Kiel En Alemania.

«Hemos estado observando el comportamiento visual y todo tipo de experimentos, y el aprendizaje es una progresión natural», dijo el primer autor John Pielecki.

Después de años de trabajar con medusas de caja del Caribe, el equipo no se sorprendió al ver a los animales aprender, pero sí por lo rápido que aprendieron, dijo Bielecki.

La medusa de caja del Caribe, conocida por el nombre científico Tripedalia cistophora, tiene 24 ojos, seis en cada uno de los cuatro centros sensoriales visuales llamados rhopalia. El cuerpo gelatinoso de la medusa, conocido como campana debido a su forma, se daña fácilmente, un posible inconveniente a medida que la criatura se mueve entre las raíces de los manglares en el Caribe. Nadar en una raíz puede causar daños que pueden provocar una infección bacteriana y eventualmente la muerte, dijo Bielecki.

«Así que estábamos seguros de que estos animales podrían aprender porque (evitar las raíces de los manglares) es un proceso de aprendizaje importante para ellos si quieren sobrevivir», dijo.

Para probar la capacidad de aprendizaje de los animales, los investigadores revestiron el interior de un tanque circular con rayas grises y blancas. Las líneas grises parecen tan oscuras a los ojos de la medusa como una raíz de manglar distante en su hábitat natural. En 7,5 minutos, los investigadores observaron las medusas para ver si los animales chocaban con las líneas o aprendían a mantener la distancia.

En los primeros minutos, las medusas están muy cerca o chocan contra las paredes. Pero a los cinco minutos la situación cambió.

Las medusas recibieron una combinación de estimulación visual de líneas y estimulación mecánica al chocar contra obstáculos.

«Reciben estos impulsos simultáneamente (y) evitan las inhibiciones», dijo Pielecki. «Ellos son El rendimiento aumentó en todos los parámetros que medimos para evitar cuellos de botella.

Los investigadores reemplazaron las líneas con un campo gris sólido. Las medusas chocaban contra él una y otra vez.

«No hay ninguna señal visual, por lo que no aprenden nada», dijo Bielecki. «Seguían chocando contra cosas y no respondían».

Finalmente, los investigadores realizaron un experimento neurofisiológico para ver cómo las rhopalia emiten una señal eléctrica que impulsa el movimiento pulsante, o contracciones de natación, con el que las medusas se impulsan a través del agua. La velocidad del pulso aumenta dramáticamente a medida que se mueven para evitar un obstáculo.

Los científicos separaron y aislaron a Robalia de la campana. Pero las raíces de los manglares fueron trasladadas. Así que ahora el sistema visual de la medusa estaba estacionario mientras las líneas se movían. ¿Puedes decir si la configuración de pantalla debería evitar las líneas grises?

Los científicos han creado un sistema que puede enviar una señal eléctrica débil a los centros de los sentidos visuales. Cuando rhopalia no activa la señal que desencadena naturalmente las contracciones de natación, Los científicos lo hicieron por ellos. Pronto Robalia comenzó a hacer señales sin ningún estímulo, incluso en las bandas grises más claras que proporcionaban muy poco contraste con el resto del entorno.

Pielecki dijo que hicieron sus hallazgos porque el experimento era «relevante para el comportamiento» de las medusas. Los investigadores pusieron a los animales en una situación que experimentarían en la naturaleza.

«Así que tanto la estimulación visual como la estimulación mecánica (ocurren) en su hábitat natural», dijo. «Ellos saben qué hacer con él».

El Dr. Michael Abrams, investigador del Departamento de Biología Molecular y Celular de la Universidad de California, Berkeley, que ha realizado un extenso trabajo sobre las medusas y el sueño, dijo que el estudio es sólido. Abrams no participó en la nueva investigación.

«Los científicos han ideado un paradigma experimental muy convincente para medir el aprendizaje asociativo en esta medusa caja. Sus hallazgos también pueden ser evidencia de cierta memoria a corto plazo», dijo Abrams en un correo electrónico. El estudio demostró claramente la capacidad de los animales para aprender y hacer Él se pregunta «cuánto dura su memoria», dijo.

Mientras realizaba un doctorado en el Instituto de Tecnología de California, Abrams trabajó en un estudio de 2017 sobre la medusa invertida (Cassiopeia) y su «estado similar al sueño». Un sistema nervioso central.»