单个细胞似乎能够进行一种复杂的学习形式

从渗出的变形虫根据新的研究，对于我们身体自身的组成部分，单个细胞似乎能够进行一种通常与整个神经系统相关的复杂类型的学习。

“这一发现为我们打开了一个令人兴奋的新谜团：没有大脑的细胞如何管理如此复杂的东西？”说哈佛医学院的生物学家 Jeremy Gunawardena。

有问题的学习形式称为习惯，当对非奖励性刺激的反应重复得越多，幅度越小时，就会发生。例如，它描述了为什么野生动物可能会习惯于人类的存在，或者为什么房间的异常气味会随着时间的推移而变得不那么明显。

马克斯·普朗克研究所神经生物学家 Lina Eckert 及其同事使用计算机建模快速测试了哺乳动物细胞和单细胞生物内部的分子网络，称为纤毛虫.他们发现了四个分子网络，每个分子网络都有一个双响应系统，其中一个响应的消散速度比另一个慢得多。

这种对冲动做出不同反应的能力定义了习惯化。缓慢消散的反应会阻碍对冲动的短期反应，从而有效地使细胞适应刺激。一旦缓慢的反应消失并且快速的反应返回，响应就会再次以其原始强度触发。

“我们认为这可能是细胞水平的一种'记忆'，使细胞能够立即做出反应并影响未来的反应”解释来自基因组调控中心的生物学家 Rosa Martinez。

该团队尚未证实他们在活细胞中的发现，但已在纤毛虫中证明了习惯化蓝斑支架以前。

“我们的方法可以帮助我们确定哪些实验最有可能产生有价值的结果，从而节省时间和资源并带来新的突破。”说马丁内斯。

如果研究人员的发现成立，并且已确定的分子网络被证实充当细胞记忆的一种形式，那么了解它们的工作原理可能会揭示防止我们的免疫系统适应癌症细胞。

“这类似于妄想，”Gunawardena解释.“如果我们知道这些错误感知是如何在免疫细胞中编码的，我们也许能够重新设计它们，以便免疫细胞开始正确感知它们的环境，肿瘤变得可见为恶性，然后它们开始工作。现在这是一个幻想，但这是我想在未来探索的方向。

这并不是最近在细胞中发现的唯一学习类型。另一个团队最近发现，细胞也可能具有通过重复学习.

“在有大脑的动物之外学习的问题一直充满争议，从历史的角度来看，这往往看起来既是意识形态的，也是科学的。”认为埃克特和团队。

“因为单细胞生物必须解决与任何生物相同的生存问题......进化为它提供了类似于动物使用的基本学习形式，这似乎是合理的。

这项研究发表在当前生物学.

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