Un organismo microscopico e senza cervello ha sorpreso gli scienziati mostrando una forma di apprendimento precedentemente ritenuta esclusiva degli animali dotati di sistema nervoso. I ricercatori hanno scoperto che Stentor coeruleus, un protista unicellulare, è capace di apprendimento associativo, ovvero la capacità di collegare due stimoli non correlati e di anticipare gli eventi. Questa scoperta mette in discussione le ipotesi di lunga data sulle origini della cognizione e della memoria.
L’esperimento: condizionamento pavloviano in una singola cellula
L’esperimento, condotto da Sam Gershman e dal suo team all’Università di Harvard, rispecchiava il classico studio di Ivan Pavlov sulla salivazione dei cani. Le cellule Stentor, che si attaccano alle superfici e si nutrono utilizzando una struttura a tromba, sono state sottoposte a una serie di colpi. Inizialmente, le cellule si contraevano in modo difensivo quando venivano toccate. Tuttavia, i ripetuti colpi li hanno portati ad abituarsi – una risposta comune in tutto il regno animale – riducendo la loro reazione nel tempo.
La scoperta cruciale è arrivata quando un tocco debole è stato costantemente abbinato a uno più forte, erogato solo un secondo dopo. Nel corso di più prove, le cellule Stentor inizialmente hanno aumentato la loro velocità di contrazione in risposta al debole tocco prima di diminuirla nuovamente gradualmente. Questo “sbalzo” nei dati suggerisce che l’organismo ha imparato ad associare il tocco debole con l’imminente stimolo più forte.
Perché è importante: riscrivere la storia della cognizione
Questo è il primo caso documentato di apprendimento associativo in un protista, un organismo privo di tessuto neurale. La capacità di Stentor di apprendere senza cervello suggerisce che i meccanismi fondamentali della cognizione potrebbero essere molto più antichi e diffusi di quanto si pensasse in precedenza.
Le implicazioni sono significative: L’apprendimento associativo probabilmente precede l’evoluzione del sistema nervoso di centinaia di milioni di anni. I ricercatori ipotizzano che processi simili potrebbero ancora operare a livello molecolare all’interno dei neuroni oggi, indipendentemente dai cambiamenti sinaptici.
Il meccanismo: memoria molecolare in una singola cellula
Anche se il meccanismo esatto rimane sconosciuto, Gershman ipotizza che coinvolga i recettori che rispondono al tocco innescando l’afflusso di calcio, alterando il voltaggio interno della cellula. La stimolazione ripetuta può modificare questi recettori, creando un “interruttore” molecolare che sopprime la contrazione. Ciò suggerisce che anche le forme più semplici di immagazzinamento della memoria possono avvenire senza strutture neurali dedicate.
Altri scienziati, come Shashank Shekhar della Emory University, ritengono che questa capacità possa essere più comune nella vita unicellulare di quanto attualmente comprendiamo. The discovery opens the door to exploring cognitive abilities in other single-celled organisms, potentially revealing the earliest roots of intelligence on Earth.
Questa ricerca sfida fondamentalmente la nostra comprensione della cognizione, dimostrando che l’apprendimento avanzato non richiede necessariamente un cervello. La capacità di una singola cellula di esibire un comportamento così complesso solleva profondi interrogativi sull’evoluzione dell’intelligenza e sui limiti della capacità di adattamento della vita.
