Así es cómo las medusas sin cerebro serían capaces de aprender

Un nuevo experimento logró que, por primera vez, la medusa caja caribeña (Tripedalia cistophora), conocida por no tener cerebro, adquiriera una poderosa capacidad cognitiva. Se trata de la capacidad de aprender por asociación. (Lea: Las neuronas podrían tener un origen que nadie se había imaginado: el mar)

Los científicos consiguieron que la medusa adquiriera esta capacidad luego de que las entrenaran para que asociaran la sensación de chocarse con algo con una señal visual. Con esta información, las medusas podrían evitar futuras colisiones.

Para este estudio, liderado por Gaëlle Botton-Amiot, neurobióloga de la Universidad de Friburgo en Suiza, fue necesario entrenar a varios de los ejemplares para que asociaran una luz brillante con una descarga eléctrica.

Lo complejo de estudiar el aprendizaje en las medusas, anota la neurobióloga, era encontrar un comportamiento cotidiano que los científicos pudieran entrenar para que estos animales consiguieran realizaran en el laboratorio.

En los resultados, publicados en la revista Current Biology, los investigadores explican que si bien estos estímulos de luz no se encuentran en el entorno natural de las anémonas y que mostraría que el aprendizaje observado podría no ser biológicamente significativo, para este caso puntual los investigadores tuvieron bastante cuidado para que fuera lo más natural posible para los ejemplares.

Jan Bielecki, electrofisiólogo de la Universidad de Kiel (Alemania) y coautor de la investigación, explica que estos animales se caracterizan por buscar pequeños crustáceos entre las raíces de los manglares. Con el propósito de imitar este ambiente, los investigadores colocaron jaleas en tanques cilíndricos. Estas contaban con unas particulares señales: tenían rayas verticales blancas y negras o grises y blancas en las paredes.

Pero, ¿por qué es relevante que tuvieran estas rayas? Según dicen los científicos, las rayas oscuras parecían raíces de manglares en aguas claras o turbias. En los tanques donde estaban las “aguas turbias”, los investigadores notaron que las medusas chocaron contra la pared. (Puede leer: Por segunda vez en la historia trasplantan un corazón de cerdo a un hombre)

La razón principal de este choque, añaden, es que el sistema visual de los animales no podía detectar con claridad las rayas grises. Sin embargo, tras menos de ocho minutos y varios golpes después, las medusas aprendieron a ajustar su comportamiento. Cuando se acercaban demasiado a la pared, nadaban para desviarse y así evitar un nuevo golpe.

“Solo cuando tenían una combinación de estimulación visual y estimulación mecánica aprendían realmente algo”, apunta Bielecki y añade que los resultados no le sorprendieron, porque muestra que es solo una cuestión de supervivencia básica.

De acuerdo con el electrofisiólogo, “cuando el agua está turbia, las medusas no pueden detectar obstáculos claramente con sus ojos, por lo que necesitan aprender a evitarlos para evitar lesiones. No pueden seguir topándose con obstáculos en los días turbios”.

Con estos datos claros, el siguiente paso de los investigadores fue extraer neuronas visuales de la medusa y las estudiaron en un plato. “A las células se les mostraron imágenes rayadas mientras recibían un pequeño pulso eléctrico para representar la colisión”, añaden.

Más o menos, cinco minutos después, las células empezaron a enviar la señal que haría que una medusa entera girara. Esta capacidad de aprendizaje sorprendió a los investigadores. (Le puede interesar: ¿Cuántas células tenemos los humanos? Esto dice el cálculo más completo hasta ahora)

A los ojos de Ken Cheng, investigador del comportamiento animal de la Universidad Macquarie de Sydney, Australia, hay muy buenas lecciones que aprender de este estudio. En entrevista con Nature cuenta que si se elige una tarea arbitraria para estos animales es muy probable que no aprenda. “Eso puede deberse simplemente a que estás intentando hacer algo incorrecto y a que el animal no tenga la capacidad”, añade.

El aprendizaje asociativo se hizo famoso por los experimentos del neurólogo Ivan Pavlov con perros a finales del siglo XIX, los cuales mostraron que un animal aprende a asociar un estímulo con otro a través del entrenamiento.

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Un nuevo experimento logró que, por primera vez, la medusa caja caribeña (Tripedalia cistophora), conocida por no tener cerebro, adquiriera una poderosa capacidad cognitiva. Se trata de la capacidad de aprender por asociación. (Lea: Las neuronas podrían tener un origen que nadie se había imaginado: el mar)

Los científicos consiguieron que la medusa adquiriera esta capacidad luego de que las entrenaran para que asociaran la sensación de chocarse con algo con una señal visual. Con esta información, las medusas podrían evitar futuras colisiones.

Para este estudio, liderado por Gaëlle Botton-Amiot, neurobióloga de la Universidad de Friburgo en Suiza, fue necesario entrenar a varios de los ejemplares para que asociaran una luz brillante con una descarga eléctrica.

Lo complejo de estudiar el aprendizaje en las medusas, anota la neurobióloga, era encontrar un comportamiento cotidiano que los científicos pudieran entrenar para que estos animales consiguieran realizaran en el laboratorio.

En los resultados, publicados en la revista Current Biology, los investigadores explican que si bien estos estímulos de luz no se encuentran en el entorno natural de las anémonas y que mostraría que el aprendizaje observado podría no ser biológicamente significativo, para este caso puntual los investigadores tuvieron bastante cuidado para que fuera lo más natural posible para los ejemplares.

Jan Bielecki, electrofisiólogo de la Universidad de Kiel (Alemania) y coautor de la investigación, explica que estos animales se caracterizan por buscar pequeños crustáceos entre las raíces de los manglares. Con el propósito de imitar este ambiente, los investigadores colocaron jaleas en tanques cilíndricos. Estas contaban con unas particulares señales: tenían rayas verticales blancas y negras o grises y blancas en las paredes.

Pero, ¿por qué es relevante que tuvieran estas rayas? Según dicen los científicos, las rayas oscuras parecían raíces de manglares en aguas claras o turbias. En los tanques donde estaban las “aguas turbias”, los investigadores notaron que las medusas chocaron contra la pared. (Puede leer: Por segunda vez en la historia trasplantan un corazón de cerdo a un hombre)

La razón principal de este choque, añaden, es que el sistema visual de los animales no podía detectar con claridad las rayas grises. Sin embargo, tras menos de ocho minutos y varios golpes después, las medusas aprendieron a ajustar su comportamiento. Cuando se acercaban demasiado a la pared, nadaban para desviarse y así evitar un nuevo golpe.

“Solo cuando tenían una combinación de estimulación visual y estimulación mecánica aprendían realmente algo”, apunta Bielecki y añade que los resultados no le sorprendieron, porque muestra que es solo una cuestión de supervivencia básica.

De acuerdo con el electrofisiólogo, “cuando el agua está turbia, las medusas no pueden detectar obstáculos claramente con sus ojos, por lo que necesitan aprender a evitarlos para evitar lesiones. No pueden seguir topándose con obstáculos en los días turbios”.

Con estos datos claros, el siguiente paso de los investigadores fue extraer neuronas visuales de la medusa y las estudiaron en un plato. “A las células se les mostraron imágenes rayadas mientras recibían un pequeño pulso eléctrico para representar la colisión”, añaden.

Más o menos, cinco minutos después, las células empezaron a enviar la señal que haría que una medusa entera girara. Esta capacidad de aprendizaje sorprendió a los investigadores. (Le puede interesar: ¿Cuántas células tenemos los humanos? Esto dice el cálculo más completo hasta ahora)

A los ojos de Ken Cheng, investigador del comportamiento animal de la Universidad Macquarie de Sydney, Australia, hay muy buenas lecciones que aprender de este estudio. En entrevista con Nature cuenta que si se elige una tarea arbitraria para estos animales es muy probable que no aprenda. “Eso puede deberse simplemente a que estás intentando hacer algo incorrecto y a que el animal no tenga la capacidad”, añade.

El aprendizaje asociativo se hizo famoso por los experimentos del neurólogo Ivan Pavlov con perros a finales del siglo XIX, los cuales mostraron que un animal aprende a asociar un estímulo con otro a través del entrenamiento.

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