Планариите - червеите, които могат да помнят и учат

П ланариите - малки плоски червеи с дължина под един сантиметър - имат богата и противоречива история в науката за паметта. Всичко започва през 1955 г., когато биопсихологът Джеймс Макконъл и неговият колега Робърт Томпсън публикуват изследване на тема "Класическо обуславяне при планариите".

Изненадващо, Макконъл и Томпсън показват, че тези малки червеи с големина, по-малка от нокът, могат да учат. Като съчетават светлината с електрически шок, който кара червеите да се свиват при самозащита, изследователите установяват, че в крайна сметка планариите се научават да свързват светлината с шока и се свиват в отговор на светлината дори при липса на шок - класически пример за класическо обуславяне. По-късно тези резултати са потвърдени от други изследователи (Halas et al., 1962 г.), но следващото изследване на McConnell е спорно.

Памет извън мозъка?

Планариите са едни от онези удивителни животни, които могат да регенерират части от тялото си, подобно на морските звезди. Това, което е уникално за планариите, особено за малките им размери и регенеративните им способности, обаче, е, че те имат централизирана нервна система: глава и мозък. Още по-удивително е, че за разлика от геконите, които могат да регенерират опашките си, но биха умрели, ако им отрежете главата, ако отрежете главата или дори 90 % от тялото на планар, върхът на опашката му може да израсне нова глава и тяло.

Философски настроените хора могат да се запитат: Дали израсналият наново планар е все още същият? Има ли все още същите спомени? Това, което Макконъл и колегите му (1959 г.) показват в продължение на изследването на класическото обуславяне, е, че да, планарий, който губи главата си, все още запазва своите познания. По някакъв начин класическото кондициониране се запазва дори след отрязване на главата и регенериране, което показва, че по някакъв начин планариите са запазили или възстановили спомените си. Тези открития също са възпроизведени повече от 50 години по-късно (Shomrat & Levin, 2013).

Но чакайте, нали спомените се съхраняват в мозъка? Да, смятаме, че е така, и затова тези резултати предизвикаха такава бурна реакция сред изследователите на паметта. Но това беше само началото на полемиката за планарите на Макконъл.

today's worm is the fascinating and stunning hammerhead worm, they are a group of land dwelling planarians that are native to Brazil and some species contain a dangerous neurotoxin! 🪱 pic.twitter.com/MuNRuBSTI6

— Daily Worms 🪱 (@w0rm_fan) January 23, 2022

Канибализъм и пренос на памет

Следващото изследване на Макконъл (1962 г.) е озаглавено "Прехвърляне на памет чрез канибализъм при планарии". Можете ли да предположите какво се случи? След като класически обучава някои планарии, Макконъл ги смила и ги дава на необучени планарии, за да види какво ще се случи. Сериозно.

Канибалите не възприели страха от светлина, който храната им била усвоила. Но удивителното е, че след като тези червеи-канибали били подложени на същия експеримент с класическо кондициониране, те усвоили страха значително по-бързо от други червеи, които никога не са били подлагани на него, почти като че ли научавали наново асоциацията със светлинния удар по памет.

Поне така го интерпретира Макконъл. Съчетавайки тези две открития - запазване на паметта без мозък и прехвърляне на паметта чрез канибализъм - Макконъл е убеден, че спомените трябва да се съхраняват в тялото и че това означава, че е възможно да се прехвърлят спомени от един организъм на друг.

Означава ли това, че подобно на поредицата видеоигри Assassin's Creed, в ДНК-то ни може действително да се крият "спомени на предците"? Почти сигурно не. Но Макконъл вярва, че спомените се съхраняват в РНК - кулинарния пратеник, който предава информацията, опакована в ДНК.

Макконъл може и да е прекалил в интерпретацията на изследванията си, но е имал нещо предвид.

По-късно изследователите Арлин Хартли и колегите му (1964 г.) възпроизвеждат прословутите открития за канибализма - донякъде. Интересното е, че те установяват, че докато канибалите, които се хранят с обучени планарии, успяват да научат по-бързо асоциацията със заплахата, това се случва и с канибалите, които се хранят с необучени планарии. Целта е била повече за усвояване на ум. Затова изследователите смятат, че ефектът е свързан не толкова с истинско предаване на памет, колкото с предаване на нещо важно за паметта.

Как се съхранява паметта в действителност?

Тези проучвания предизвикаха интересни насоки на изследвания, при които се инжектира РНК в планарии (Jacobson et al., 1966), плъхове (Rosenblatt et al., 1966) и дори наскоро в охлюви (Bédécarrats et al., 2018), като при всички тях се установява значителен ефект върху ученето и паметта при класическото кондициониране.

Тези констатации сякаш предполагат, че, както Макконъл пръв интуитивно е предположил, РНК има някаква роля в ученето и паметта. Учените не смятат, че тя е отговорът на въпроса как се съхранява паметта в организма, но може да е парче от голям, продължаващ и загадъчен пъзел.

Повечето биолози, невробиолози и психолози все още вярват, че паметта се съхранява главно в мозъка, но някои безмозъчни животни - и някогашните безмозъчни планарии - по някакъв начин успяват да научат и запомнят неща. Всичко това означава, че независимо от това как нашите мозъци и тела съхраняват паметта, това е много, много, много сложно.

Означава ли това, че паметта може да се пренася от един организъм в друг? Понастоящем няма солидни доказателства в подкрепа на това твърдение. Дали някога ще бъде възможно? Краткият отговор: Не знаем.