Una medusa sin cerebro puede aprender algo nuevo en minutos

La medusa T. cistophora, dotada únicamente de un rudimentario sistema nervioso, tarda menos de 8 minutos en modificar su comportamiento frente a un nuevo obstáculo que se interpone en su rutina. Aprende algo nuevo a partir de experiencias pasadas con una rapidez que sorprendió a los científicos, aproximadamente al mismo ritmo que lo hacen los animales avanzados. 

Un grupo de investigadores entrenó a medusas de caja del Caribe (Tripedalia cistophora) para que aprendan a detectar y esquivar obstáculos. En solo 7 minutos y medio, las medusas sin cerebro pudieron superar los escollos, tomando como referencia experiencias pasadas. El nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Current Biology, desafía nociones previas en torno a que el aprendizaje avanzado requiere de un cerebro centralizado, y arroja luz sobre las raíces evolutivas del aprendizaje y la memoria.

Descubren los secretos de una "medusa inmortal"

Al concluir que incluso el sistema nervioso más simple parece ser capaz de realizar un aprendizaje avanzado, los investigadores creen que esto podría ser la evidencia de un mecanismo celular primario, desarrollado en los albores de la evolución del sistema nervioso. La medusa T. cistophora solo posee un conjunto de nervios que sirven como sistemas sensoriales y centros de integración, para transformar los estímulos en respuestas: de esta forma, se abre camino por los manglares en busca de presas.

Aprendizaje a partir de experiencias pasadas

Estas pequeñas medusas, del tamaño de una uña humana, desarrollan un sistema visual complejo con 24 ojos incrustados en su cuerpo, pero no presentan un cerebro central. Los científicos demostraron que las medusas pueden adquirir la capacidad de evitar obstáculos mediante el aprendizaje asociativo, un proceso a través del cual los organismos forman conexiones mentales entre estímulos sensoriales y comportamientos.

El equipo de científicos, liderado por Jan Bielecki, neurobiólogo de la Universidad de Kiel, en Alemania, pintó un tanque redondo con rayas grises y blancas para simular el hábitat natural de las medusas, imitando las raíces de los manglares. Al principio, las medusas colocadas en el tanque nadaban cerca de estas franjas aparentemente lejanas, y chocaban con ellas con frecuencia. 

Pero al final del experimento, luego de aproximadamente 7 minutos y medio, las medusas aumentaron su distancia promedio a la pared en aproximadamente un 50%, cuadruplicaron el número de giros exitosos para evitar colisiones y redujeron su contacto con la pared a la mitad. Según una nota de prensa de Cell Press, los hallazgos sugieren que las medusas pueden aprender de la experiencia pasada, mediante estímulos visuales y mecánicos que les permiten corregir rápidamente sus movimientos. 

Desentrañando la evolución del sistema nervioso

“Es sorprendente lo rápido que aprenden estos animales: es más o menos el mismo ritmo al que lo hacen los animales avanzados”, indicó en el comunicado el científico Anders Garm, uno de los autores del estudio. Ahora, los investigadores intentarán profundizar en las interacciones celulares de los sistemas nerviosos de las medusas, para desentrañar el proceso de formación de la memoria. Además, intentarán comprender mejor cómo funciona el sistema visual y cómo responde a los estímulos, para obtener una imagen completa del mecanismo de aprendizaje asociativo que desarrolla el animal.

Al descubrir estos aspectos, los científicos creen que darán un paso importante en la comprensión de cómo funcionaban los sistemas nerviosos desarrollados por los primeros organismos vivos: de esta manera, podrán avanzar en el entendimiento de las distintas etapas que marcaron el progreso del sistema nervioso y el cerebro, hasta llegar finalmente a ese perfecto ordenador biológico que es el cerebro humano.

Referencia

Associative learning in the box jellyfish Tripedalia cystophora. Jan Bielecki, Sofie Katrine Dam Nielsen, Gösta Nachman and Anders Garm. Current Biology (2023). DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.08.056