Învățarea non-neuronală: ar putea fi posibilă?

Învățarea non-neuronală presupune că procesul de învățare poate avea loc fără implicarea neuronilor. De exemplu, contrar credințelor anterioare, neurogeneza (creșterea de noi neuroni) are loc atât în creierul adulților, cât și în creierul în curs de dezvoltare și se dovedește că de la consumul de alcool nu dispar celulele creierului, așa cum se presupunea anterior. În cele din urmă, studiile de neuroimagistică arată că folosim mult mai mult 10% din creierul nostru.

Dar există un adevăr solid, care – până de curând – nu a fost niciodată contestat: că procesul de învățare are loc numai în neuroni, în special prin modificări persistente ale conexiunilor sinaptice între diferiți neuroni.

Învățarea non-neuronală e posibilă la plante

Ideea intrigantă că procesul de învățare poate avea loc fără neuroni nu vine din lumea animală (care include oamenii), ci din regnul vegetal. Monica Gagliano și colegii de la Universitatea din Australia de Vest au demonstrat că învățarea asociativă are loc în organisme complet lipsite de neuroni, cum ar fi mazărea de grădină obișnuită, articol apărut în prestigiosul jurnal „Nature”.

Recomandări

Învăţarea unei limbi străine sau a unui instrument muzical are ca rezultat un creier mult mai…

În mod normal, răsadurile de plante prezintă un răspuns înnăscut necondiționat la prezența luminii, în care răsadurile cresc către surse de lumină printr-un proces bine documentat numit fototropism.

Aceste rezultate indică, pentru prima dată, că învățarea asociativă poate avea loc în afara neuronilor (deoarece plantele nu au neuroni).

Deși aceste descoperiri ne schimbă convingerile despre modul în care are loc învățarea, au ele vreo relevanță pentru procesul de învățare și memorie la oameni? Interesant este fapul că studiile confirmă acest lucru.

Natura este extrem de elegantă, folosind și reutilizând aceleași principii în toate organismele vii, indiferent dacă acele organisme sunt bacterii, plante, animale sau chiar viruși. Moștenirea genetică prin ADN/ARN este comună în toate formele de viață, la fel ca și expresia fenotipică prin activarea și dezactivarea genelor. Semnalizarea chimică între toate celulele vii, fie că este hormonală, feromonală, neurochimică sau imunologică, are loc în principal prin stereo-chimie și stări conformaționale (adică, formele relative ale moleculelor de semnalizare și chemoreceptorii celulari corespunzători).

Strămoșii plantelor și ai oamenilor erau aceiași până acum un miliard de ani, așa că, având în vedere că viața a apărut pe Pământ în urmă cu 3,7 miliarde de ani, strămoșii oamenilor și ai bananelor au fost mai mult sau mai puțin identici timp de 2,7 miliarde de ani. De aceea, astăzi, există o suprapunere de 60% între genele umane și cele ale bananelor.

Astfel, având în vedere strategia naturii de a reutiliza ceea ce funcționează într-un organism, în multe alte organisme, este complet rezonabil să presupunem că, așa cum se întâmplă în cazul plantei de mazăre, unele forme de învățare la animale și la oameni apar în afara sistemului nervos.

Un posibil sprijin pentru această idee reprezentată de învățarea non-neuronalăpoate fi găsit în descoperirea lui Gagliano conform căreia  învățarea asociativă la plante prezintă o caracteristică întâlnită și în învățarea animală și umană, în special, că organismele, fie că sunt plante, animale sau oameni, învață mai bine în timpul porțiunii de lumină a ciclului lor circadian decât noaptea. Deși importanța comună a bioritmurilor în formarea de noi amintiri ar putea fi un exemplu de evoluție convergentă (a evoluat separat la plante și animale ca răspuns la un mediu comun), ar putea proveni și dintr-o trăsătură pe care strămoșii comuni ai plantelor și ai oamenilor au dobândit-o în timpul perioadei de 2,7 miliarde de ani în care acești strămoși au fost expuși la ciclurile zilnice de lumină-întuneric.

Posibilitatea ca învățarea  non-neuronală a plantelor și a omului să împărtășească cel puțin unele baze non-neuronale, deschide un domeniu complet nou al neuroștiinței și ar putea duce la o înțelegere mai profundă a memoriei și a învățării și, posibil, la noi tratamente pentru tulburările de învățare și memorie.

Este important să păstrăm mintea deschisă față de astfel de posibilități și să rămânem curioși în fața complexității uimitoare a naturii.

Foto: Hal Gatewood pentru www.unsplash.com