Beyni Olmayan Denizanası İnsanlar Gibi Öğrenebiliyor
Merkezi beyni olmamasına rağmen denizanası, insanlar, fareler ve sinekler gibi geçmiş deneyimlerden öğrenebilir. Bilim insanları, 22 Eylül 2023’te Current Biology dergisinde ilk kez bu konuda bir rapor yayınladı.
Araştırmacılar, Karayip kutu denizanasını (Tripedalia cystophora) engelleri tespit etmeyi ve atlatmayı öğrenmek için eğitti. Çalışma, karmaşık öğrenmenin merkezi bir beyin gerektirdiğine dair önceki düşüncelere meydan okuyor ve öğrenme ve hafızanın evrimsel kökenlerine ışık tutuyor.
Basit Bir Yaratıkta Karmaşık Görme
Bir tırnaktan daha büyük olmayan bu görünüşte basit denizanası, çan benzeri vücudunda gömülü 24 gözü olan karmaşık bir görme sistemine sahiptir. Mangrov bataklıklarında yaşayan hayvan, bulanık sularda yönünü bulmak ve su altı ağaç köklerinin etrafından dolanarak avını yakalamak için görme duyusunu kullanır. Bilim insanları, denizanasının duyusal uyarılar ve davranışlar arasında zihinsel bağlantılar kurduğu bir süreç olan çağrışımsal öğrenme yoluyla engelleri önleme yeteneğini kazanabileceğini gösterdi.
Karayip Kutu Denizanası
“Öğrenme, sinir sistemleri için en üst düzey performanstır” diyor çalışmanın ilk yazarı Jan Bielecki, Almanya’daki Kiel Üniversitesi’nden. Denizanasına başarılı bir şekilde yeni bir numara öğretmek için “hayvanın doğal davranışlarından yararlanmanın en iyisi olduğunu, hayvanın anlamlandıracağı bir şeyi yapmanın, böylece tam potansiyeline ulaştığını” söylüyor.
Simüle Edilmiş Öğrenme Ortamı
Denizanasının doğal ortamını yeniden yaratmak için araştırmacılar, dairesel bir tankı gri ve beyaz çizgilerle süslediler, gri çizgiler uzak mangrove köklerini taklit ediyordu. Denizanasını tankta 7.5 dakika boyunca gözlemlediler. Başlangıçta, denizanası bu görünüşte uzak çizgilere yakın yüzüyor ve onlara sık sık çarpıyordu. Ancak deneyin sonunda, denizanası duvara olan ortalama mesafesini yaklaşık %50 artırdı, çarpışmayı önlemek için başarılı dönüş sayısını dört katına çıkardı ve duvara temasını yarıya indirdi. Bulgular, denizanasının görsel ve mekanik uyaranlar yoluyla deneyimlerden öğrenebileceğini göstermektedir.
“Karmaşık yapılar hakkında bilgi edinmek istiyorsanız, her zaman olabildiğince basit başlamak iyidir” diyor çalışmanın kıdemli yazarı Anders Garm, Danimarka’daki Kopenhag Üniversitesi’nden. “Denizanasındaki bu nispeten basit sinir sistemlerine baktığımızda, tüm ayrıntıları ve davranışları gerçekleştirmek için nasıl bir araya geldiğini anlama şansımız çok daha yüksek.”
Öğrenme Merkezinin Şifresini Çözmek
Bilim insanları daha sonra, hayvanın rhopalia adı verilen görsel duyusal merkezlerini izole ederek denizanasının çağrışımsal öğrenmesinin altında yatan süreci tanımlamaya çalıştı. Bu yapılardan her biri altı göze sahiptir ve denizanasının atış hareketini yöneten, engellerden saptığında frekansı artan kalp pili sinyalleri üretir.
Araştırmacılar, sabit rhopalium’a, hayvanın nesnelere yaklaşımını taklit etmek için hareket eden gri çubuklar gösterdi. Yapı, açık gri çubuklara tepki vermedi, onları uzak olarak yorumladı. Bununla birlikte, araştırmacılar rhopalium’u çubuklar yaklaştığında zayıf elektrik stimülasyonuyla eğittikten sonra, açık gri çubuklara yanıt olarak engel atlatma sinyalleri üretmeye başladı. Bu elektrik stimülasyonları, bir çarpışmanın mekanik uyaranlarını taklit ediyordu. Bulgular, çağrışımsal öğrenme için denizanasında görsel ve mekanik uyaranların birleştirilmesinin gerekli olduğunu ve rhopalium’un bir öğrenme merkezi olarak hizmet ettiğini göstermiştir.
