Es posible aprender sin necesidad de cerebro

Unos pequeños animales marinos de 12 centímetros, que no tienen cerebro ni sistema nervioso central, son capaces de aprender del entorno para alimentarse y preservar su supervivencia. Sus recuerdos pueden durar al menos hasta 13 días, sin que se sepa muy bien dónde los guarda.

Las estrellas frágiles, conocidas también como ofiuras, pertenecen al grupo de los equinodermos, junto con las estrellas de mar, los erizos de mar y los pepinos de mar: surcan los fondos marinos utilizando sus brazos flexibles para moverse.

El cerebro no es necesario para el aprendizaje

Estos animales, que pueden medir hasta 12 centímetros con los brazos extendidos, tienen una característica muy peculiar: no tienen cerebro ni sistema nervioso central, sino un anillo nervioso alrededor de la boca y una red de nervios que se extiende por sus extremidades.

A pesar de esta aparente limitación, las ofiuras son capaces de realizar comportamientos complejos, como moverse, esconderse, cazar y escapar de los depredadores. Ahora hemos descubierto que también son capaces de aprender.

Aprender sin cerebro

Un estudio de la Universidad de Duke ha descubierto que las ofiuras pueden aprender a asociar un estímulo visual con alimento y modificar su comportamiento en consecuencia.

El estudio se basó en un experimento de condicionamiento clásico, un tipo de aprendizaje que asocia comportamientos con estímulos específicos y que es muy frecuentes en animales e incluso en los seres humanos: lo comprobamos cada vez que miramos el móvil a ver si ha entrado algún mensaje.

Claves del experimento

En este caso, los investigadores colocaron 16 ofiuras negras (Ophiocoma echinata) en depósitos de agua individuales y utilizaron una cámara de vídeo para registrar su comportamiento.

La mitad de las ofiuras fueron entrenadas atenuando las luces durante 30 minutos cada vez que alimentaban a los animales. Cuando se apagaban las luces, los investigadores colocaban un bocado de camarón, su comida preferida, en los recipientes donde estaban, aunque fuera de su alcance. Aunque estaba oscuro, sabían que el trozo de camarón estaba ahí, aunque no podían comérselo.

La otra mitad de ofiuras comió la misma cantidad de camarones y también experimentó un período de oscuridad de 30 minutos, pero nunca al mismo tiempo: los animales solo fueron alimentados en condiciones de iluminación.

Este vídeo secuencial muestra un experimento de condicionamiento clásico que los investigadores de Duke llevaron a cabo para ver si las ofiuras, que no tienen cerebro, podían aprender. Cada vez que las luces se apagaban, los investigadores colocaban una pipeta con un bocado de camarón en los depósitos de agua donde estaban los animales. Con el tiempo, los animales aprendieron que "apagar las luces" era una llamada para venir a cenar.

¡Lo habían pillado!

Pero los investigadores observaron que sólo las ofiuras del primer grupo aprendieron a asociar la oscuridad con la comida: salían de su escondite cada vez que se apagaba la luz, aunque no hubiera realmente comida en ese momento.

Los investigadores comprobaron así que las ofiuras habían aprendido que las luces apagadas significaban que era probable que apareciera comida. No necesitaban oler ni saborear los camarones para reaccionar. Sólo sentir que las luces se apagaban era suficiente para que acudieran a la llamada de la falsa cena.

10 meses, 13 días

El experimento de aprendizaje duró 10 meses, tiempo necesario para las ofiuras asimilaran la información sobre la luz y la oscuridad y sobre el estímulo de los camarones.

Los investigadores comprobaron también que las ofiuras del primer grupo recordaban esa experiencia al menos hasta 13 días después de permanecer en el agua sin que las luces se encendieran o apagaran, es decir, sin episodios que activaran los recuerdos aprendidos durante el experimento.

Sistema nervioso distribuido

Los resultados del estudio sugieren que las ofiuras usan sus brazos como una especie de sistema nervioso distribuido, y que sus células sensibles a la luz pueden procesar información sin necesidad de un órgano centralizado.

Esto significa que las ofiuras tienen una forma de aprendizaje diferente a la de los animales con cerebro, y que podrían tener una ventaja evolutiva al adaptarse a diferentes ambientes.

La conclusión del estudio es que las ofiuras no son sólo robots carroñeros que limpian el fondo del océano, sino que también son capaces de esperar y evitar a los depredadores, e incluso de anticipar la comida, sencillamente porque están aprendiendo sobre su entorno, enfatizan los investigadores.

Recuerdos ocultos

Lo que no se sabe es cómo las ofiuras logran aprender sin tener cerebro y recordar usando un sistema nervioso que es tan diferente al nuestro, una cuestión que los autores de esta investigación, de la que es primera autora Julia C. Notar, se proponen seguir estudiando.

El estudio también abre nuevas preguntas sobre la naturaleza y el origen de la inteligencia, y sobre la posibilidad de que existan otros animales que también puedan aprender sin tener cerebro, como es el caso de las anémonas de mar, tal como informamos en otro artículo.

Referencia

Learning without a brain: classical conditioning in the ophiuroid Ophiocoma echinate. Julia C. Notar et al. Behavioral Ecology and Sociobiology, 21 November 2023, volume 77, Article number: 126 (2023). DOI:https://doi.org/10.1007/s00265-023-03402-x