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Julio Loras Zaera

Aprendizaje sin sistema nervioso central: descubrimientos ¿revolucionarios?

Hasta no hace mucho los estudios sobre el aprendizaje se realizaban con animales bilaterales (nematodos, anélidos, equinodermos, artrópodos, cordados…) que, además de la simetría que les da nombre, tienen en común la característica de poseer un sistema nervioso más o menos centralizado. Aunque no se decía explícitamente, se consideraba que solo esa centralización nerviosa posibilitaba el aprendizaje. Se hacían pruebas de aprendizaje asociativo, tanto de condicionamiento clásico (relacionar dos estímulos independientes) como operante (relacionar la conducta con sus resultados) con animales bilaterales y no se hacían estudios con otros tipos de animales.

Recientemente se ha roto esta “tradición” y diversos investigadores han emprendido el estudio con cnidarios (medusas, anémonas, pólipos, corales e hidras), animales acuáticos de simetría radial con un sistema nervioso en anillo y sin ninguna parte que centralice la información ni la acción.

Pero la aparición de dos nuevos estudios en cnidarios me ha inducido a comentarlos, ya que sin ser revolucionarios (al menos para mí), tienen interés. En uno (https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2220685120) el animal experimental fue Nematostella vectensis, una anémona de mar de 1,5 cm de longitud que no se fija al sustrato sino que se entierra dejando al descubierto el disco oral y los tentáculos.

Los autores del estudio, un zoólogo, un genetista y un biólogo, se centraron en el condicionamiento clásico en su versión aversiva. Para ello, asociaron descargas eléctricas (estímulo incondicionado) a luz (estímulo condicionado). Las descargas en el disco oral producen una llamativa retracción. Previamente registraron la respuesta a pulsos de luz. En una sesión de 50 min se expuso una parte de los animales a ambos estímulos simultáneamente y otra a los estímulos desemparejados (control). Después de 10 min de descanso, se registraron durante 4 min, mediante vídeo y anotación manual, las respuestas a los pulsos de luz, con el resultado de que el grupo experimental mostró un 72 % de respuestas, mientras que los controles mostraron solo el 11 %. Lo que prueba que estas anemonas son capaces de aprendizaje asociativo.

El otro trabajo, publicado en Current Biology el 22/9/2023, se debe a dos biólogos marinos, un fisiólogo y un ecólogo y estudia el aprendizaje asociativo en la pequeña medusa Tripedalia cistophora, de 1 cm de diámetro y con una forma que recuerda una caja. Estas medusas poseen un complejo sistema visual formado por 24 ojos incrustados en su cuerpo.

En este caso, el aprendizaje en estudio era por condicionamiento operante, en el que se asocian los estímulos y el resultado del comportamiento. Los investigadores utilizaron barras grises y negras en las paredes de un tanque, simulando las raíces de los manglares. Las barras grises debían dar la impresión de lejanía, por lo que teóricamente las medusas no los tendrían por obstáculos, mientras que las barras negras debían dar impresión de cercanía, por lo que teóricamente las medusas las evitarían. Al principio, las medusas chocaban repetidamente con las barras grises (no así con las negras), pero al cabo de un tiempo aumentaron en un 50 % la distancia a la pared, se cuadruplicó el número de giros que evitaban la colisión y disminuyó a la mitad el contacto con la pared.

Estos estudios tienen importancia en la medida en que ponen de manifiesto que no solo los animales bilaterales tenemos capacidad de aprendizaje, sino que también la tienen los de sistemas nerviosos distribuidos o en red, sin necesidad de sistema nervioso central. Y apuntan a una alta probabilidad de que todos los animales sean capaces de aprender, por lo menos por condicionamiento. Pero el descubrimiento de que las amebas, seres unicelulares y, por lao tanto, sin sistema nervioso, también aprenden sitúa las cosas en otro plano: ¿Y si no solo todos los animales pudieran aprender? ¿Y si también lo hicieran los protistas? Tal vez la zoología debiera trabajar mano a mano con la microbiología.

Mayo de 2024

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Diseño: Julio Loras Zaera

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