Même sans cerveau central, les méduses peuvent apprendre de leurs expériences passées, comme les humains, les souris et les mouches, rapportent des scientifiques pour la première fois le 22 septembre dans la revue Latest Biology. Ils ont entraîné des méduses-boîtes des Caraïbes (Tripedalia cystophora) pour apprendre à repérer et à éviter les obstacles. L’étude remet en concern les notions antérieures selon lesquelles l’apprentissage avancé nécessite un cerveau centralisé et achieved en lumière les racines évolutives de l’apprentissage et de la mémoire.
Pas plus grosses qu’un ongle, ces gelées apparemment simples possèdent un système visuel complexe avec 24 yeux intégrés dans leur corps en forme de cloche. Vivant dans les mangroves, l’animal utilise sa eyesight pour se diriger dans les eaux difficulties et contourner les racines des arbres sous-marins pour piéger ses proies. Les scientifiques ont démontré que les gelées pouvaient acquérir la capacité d’éviter les hurdles grâce à l’apprentissage associatif, un processus par lequel les organismes établissent des connexions mentales entre les stimulations sensorielles et les comportements.
« L’apprentissage est le summum de la general performance du système nerveux », déclare le leading auteur Jan Bielecki de l’Université de Kiel, en Allemagne. Pour réussir à enseigner un nouveau tour aux méduses, dit-il, « il est préférable de tirer parti de ses comportements naturels, quelque selected qui a du sens pour l’animal, afin qu’il atteigne son plein potentiel ».
L’équipe a habillé un réservoir rond de rayures grises et blanches pour simuler l’habitat naturel de la méduse, avec des rayures grises imitant des racines de mangrove qui sembleraient lointaines. Ils ont observé les méduses dans l’aquarium pendant 7,5 minutes. Au début, la gelée nageait près de ces bandes apparemment lointaines et les heurtait fréquemment. Mais à la fin de l’expérience, la gelée avait augmenté sa length moyenne au mur d’environ 50 %, quadruplé le nombre de pivots réussis pour éviter la collision et réduit de moitié son get in touch with avec le mur. Les résultats suggèrent que les méduses peuvent apprendre de leur expérience grâce à des stimuli visuels et mécaniques.
« Si vous voulez comprendre des constructions complexes, il est toujours bon de commencer aussi simplement que doable », explique l’auteur principal Anders Garm de l’Université de Copenhague, au Danemark. « En regardant ces systèmes nerveux relativement simples chez les méduses, nous avons beaucoup furthermore de possibilities de comprendre tous les détails et remark ils s’assemblent pour exécuter des comportements. »
Les chercheurs ont ensuite cherché à identifier le processus sous-jacent à l’apprentissage associatif des méduses en isolant les centres sensoriels visuels de l’animal appelés rhopalia. Chacune de ces buildings abrite 6 yeux et génère des signaux de stimulateur cardiaque qui régissent le mouvement pulsé de la méduse, dont la fréquence augmente lorsque l’animal s’écarte des hurdles.
L’équipe a montré le rhopalium stationnaire déplaçant des barres grises pour imiter l’approche de l’animal envers les objets. La construction n’a pas réagi aux barres gris clair, les interprétant comme lointaines. Cependant, après que les chercheurs ont entraîné le rhopalium avec une faible stimulation électrique à l’approche des barres, il a commencé à générer des signaux d’évitement d’obstacles en réponse aux barres gris clair. Ces stimulations électriques imitent les stimuli mécaniques d’une collision. Les résultats ont en outre montré que la combinaison de stimuli visuels et mécaniques est nécessaire pour l’apprentissage associatif chez les méduses et que le rhopalium sert de centre d’apprentissage.
Ensuite, l’équipe prévoit d’approfondir les interactions cellulaires du système nerveux des méduses pour démêler la development de la mémoire. Ils prévoient également de mieux comprendre le fonctionnement du capteur mécanique de la cloche pour dresser un tableau complet de l’apprentissage associatif de l’animal.
« Il est surprenant de constater à quelle vitesse ces animaux apprennent c’est à peu près au même rythme que celui des animaux avancés », explique Garm. « Même le système nerveux le furthermore basic semble être capable d’effectuer un apprentissage avancé, et cela pourrait s’avérer être un mécanisme cellulaire extrêmement fondamental inventé à l’aube de l’évolution du système nerveux. »
