Исследование: даже одноклеточные организмы демонстрируют привыкание — простую форму обучения

Новое исследование, опубликованное 19 ноября в Current Biology, предоставляет убедительные доказательства того, что даже крошечные одноклеточные существа, такие как инфузории и амёбы, а также клетки нашего собственного тела, могут проявлять привыкание, подобное тому, что наблюдается у более сложных организмов с мозгом.

Работа, проведённая учёными из Гарвардской медицинской школы и Центра геномной регуляции (CRG) в Барселоне, предполагает, что отдельные клетки способны на более сложное поведение, чем считалось ранее.

Что обнаружили исследователи

Вместо изучения клеток в лабораторной чашке учёные использовали передовое компьютерное моделирование, чтобы проанализировать, как молекулярные сети внутри клеток инфузорий и млекопитающих реагируют на различные паттерны стимуляции. Они обнаружили четыре сети, которые проявляют характерные черты привыкания, присутствующие в мозге животных.

Эти сети имели общую особенность: каждая молекулярная сеть обладала двумя формами «хранилища памяти», которые фиксировали информацию, полученную из окружающей среды. Одна память распадалась намного быстрее, чем другая — форма потери памяти, необходимая для привыкания. Это открытие предполагает, что отдельные клетки обрабатывают и запоминают информацию в разных временных промежутках.

Практические перспективы и гипотезы

Исследователи отмечают, что практические применения пока остаются спекулятивными. Однако одна из смелых идей — применить концепцию привыкания к отношениям между раком и иммунитетом.

Опухоли печально известны своей способностью уклоняться от иммунного надзора, потому что они обманывают иммунные клетки, заставляя их воспринимать себя как невинных наблюдателей. Другими словами, иммунные клетки, ответственные за распознавание рака, могут каким-то образом привыкнуть к присутствию раковой клетки — иммунная клетка привыкает к стимулу и больше не реагирует на него.

«Если бы мы знали, как эти ложные восприятия кодируются в иммунных клетках, мы могли бы перепрограммировать их так, чтобы иммунные клетки начали правильно воспринимать своё окружение, опухоль стала видимой как злокачественная, и они приступили к работе», — сказал старший автор исследования Джереми Гунавардена.