クラゲは脳がなくても過去の経験から学べることが初めて示される

　脳を持たないクラゲだが、それでも過去の経験から学ぶことができるそうだ。

　これは「ミツデリッポウクラゲ（Tripedalia cystophora）」の仲間の研究であきらかとなった。

　人間の常識的には学習するには脳が必要とされる。だがこの研究は、基本的な「神経系」と外の状況を感じるための「センサー」さえあれば、過去の経験から学習して、それを行動に活かせることを伝えている。

　ドイツ、キール大学の神経生物学者ヤン・ビエレッキ氏に言わせれば、「学習は神経系が見せる最高の仕事」なのだそうだ。

神経細胞を駆使し、脳がなくても経験から学ぶ生物たち

　ここで言う神経系とは、どのようなものなのだろうか？

　たとえば、タコは私たちのような中央集権的な中枢神経がなくても、腕に張り巡らされた5億個の神経細胞ネットワークを駆使することで、複雑な問題を解決し、びっくりするほどよく動き回る。

　猫ほども大きな腹足類のジャンボアメフラシは、タコほどの派手さはないが、たった2万個の神経細胞できちんと学習できる。

　今回のミツデリッポウクラゲ（Tripedalia cystophora）は、もっとシンプルだ。

　ロパリア（rhopalia）と呼ばれる4つの感覚器官は、それぞれ2つの目と1000個ほどの光受容体でできている。それでもきちんと学習する。

　ロパリアは外からの刺激を検出する感覚器官であるとともに、そうした刺激に応じて行動するための司令塔としての役割も果たす。

　そのおかげで、このクラゲはマングローブの根がびっしりと伸びている水の中を獲物を求めて泳ぎ回ることができる。 赤で示されているのが、感覚器官であり司令塔でもあるクラゲのロパリア / image credit:Bielecki etal., PLOS ONE, 2014

脳のないクラゲは学習できるか？

　ドイツ、キール大学の神経生物学者ヤン・ビエレッキ氏らは今回、中央集権的な中枢脳がないミツデリッポウクラゲが、その基本的な神経系だけで学習できるかどうか探っている。

　実験では、ミツデリッポウクラゲをちょっと工夫を凝らした水槽の中に入れて、その行動を観察してみた。

　工夫されていたのは壁の部分だ。そこには、彼らの故郷にあるマングローブの根に似せたシマ模様が描かれていた。

　それを眺めていたクラゲは、おもむろにシマ模様の隙間を通り抜けようとした。だが、もちろんそこには水槽の壁があるので、通り抜けることはできない。

　すると、しばらくして彼らは何かに気づいたようだった。7分半が過ぎたころには、それまでの4倍も方向転換するようになり、ガラスと距離を取ろうとしていた。

　つまりクラゲは、そこに障害物があることを学んで、行動を変化させたのだ。 ミツデリッポウクラゲ / image credit:Jan Bielecki, Alexander K. Zaharoff, Nicole Y. Leung, Anders Garm, Todd H. Oakley WIKI commons

学習は神経細胞の基本的な仕組みかもしれない

　コペンハーゲン大学の海洋生物学者アンダース・ガーム氏は、「クラゲの学習速度の速さには驚きです」と述べている。

　「もっともシンプルな神経系でさえ高度な学習ができるようです。これは神経系の進化の黎明期に発明された、ごく基本的な細胞の仕組みなのかもしれません」

　もう1つの実験では、この学習が視覚と力学的な刺激によるものであることを確認するため、クラゲを1匹だけにして、低コントラストのシマ模様が動く動画を見せてみた。

　するとクラゲは、シマ模様は遠くにあるものと考えたようで、特に何もしようとはしなかった。

　さらに動画と同時に軽い電気を流してみると、クラゲはシマ模様が近くにあるものと考え直したらしく、迫り来る障害物をかわそうと激しく動くようになった。

　今回の実験では、ほんのわずかな神経細胞と単純な刺激だけで、動物は学習できることが明らかになった。

　研究チームは今後、こうした神経細胞が細胞レベルでどのように相互作用しているのか追求したいと考えている。

　この研究は『Current Biology』（2023年9月22日付）に掲載された。

References:Jellyfish shown to learn from past experience | EurekAlert! / written by hiroching / edited by / parumo
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