日本科學(xué)家的一項(xiàng)最新研究,，首次在一種原生質(zhì)粘菌中發(fā)現(xiàn)了記憶能力和神經(jīng)活動(dòng)性，有望揭示智慧和智力的最初起源。
學(xué)習(xí)和記憶能力是智慧的根本,。日本科學(xué)家的一項(xiàng)最新研究，首次在一種原生質(zhì)粘菌(protoplasmic slime,，單細(xì)胞生物,，但具有多個(gè)細(xì)胞核)中發(fā)現(xiàn)了記憶能力和神經(jīng)活動(dòng)性。該研究成果有望揭示智慧和智力的最初起源,。相關(guān)論文發(fā)表在最新一期的《物理評(píng)論快報(bào)》(PRL)上,。
日本北海道大學(xué)的Toshiyuki Nakagaki和同事曾經(jīng)證實(shí)，阿米巴門菌能夠穿過(guò)迷宮,，解決很簡(jiǎn)單的謎題,。而在最新的研究中他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)對(duì)一種名為多頭絨泡菌(Physarum polycephalum)的阿米巴門原生質(zhì)粘菌施加一系列周期性刺激后,，它能夠?qū)W會(huì)其中的變化模式并能夠按照預(yù)期,，在下一次刺激到來(lái)之前改變自身的行為。更重要的是,，研究人員發(fā)現(xiàn)即使當(dāng)刺激停止,，這一記憶仍會(huì)在多頭絨泡菌體內(nèi)維持?jǐn)?shù)個(gè)小時(shí)。
多頭絨泡菌在室溫下有固定的移動(dòng)速度,。不過(guò),，當(dāng)環(huán)境濕度降低時(shí)，它的移動(dòng)速度就會(huì)變慢,。研究人員正是利用這一特點(diǎn),，對(duì)多頭絨泡菌的學(xué)習(xí)和記憶能力進(jìn)行了研究。當(dāng)多頭絨泡菌在干燥空氣中連續(xù)待了三個(gè)小時(shí)后,，它會(huì)在接下來(lái)的第四個(gè)小時(shí)內(nèi)減慢速度,，無(wú)論這時(shí)的環(huán)境是否真的干燥。這種預(yù)期的行動(dòng)減慢有時(shí)甚至能夠持續(xù)兩到三個(gè)小時(shí),。研究人員發(fā)現(xiàn),，刺激周期時(shí)間從1小時(shí)變至1.5小時(shí)會(huì)得到相同的結(jié)果。
實(shí)際上,，三個(gè)小時(shí)后,，如果不再施加干燥刺激，多頭絨泡菌的預(yù)判就會(huì)慢慢減退,。不過(guò),，當(dāng)研究人員在6小時(shí)后重新施加一個(gè)干燥“脈沖”，多頭絨泡菌會(huì)按照此前記憶中的節(jié)律來(lái)期待又一個(gè)慢速周期,。
與其它生物一樣,，原生質(zhì)粘菌也有內(nèi)嵌的生物化學(xué)振蕩機(jī)制，就好比人類的生物鐘,。這種振蕩能在它們體內(nèi)產(chǎn)生周期性的環(huán)境壓力響應(yīng),，從而有助生物體調(diào)節(jié)自身運(yùn)動(dòng),。研究人員認(rèn)為，多頭絨泡菌的可變周期感知能力源于菌群中不同生物化學(xué)振蕩器能夠以連續(xù)的頻率范圍工作,。
新的研究結(jié)果有望揭示智力的最初起源,，即能夠意識(shí)到并學(xué)習(xí)任何外界節(jié)奏事件的機(jī)制。
原始出處：
（《物理評(píng)論快報(bào)》（PRL）,，100, 018101 (2008),，Tetsu Saigusa, Atsushi Tero, Toshiyuki Nakagaki, and Yoshiki Kuramoto）
PRL論文摘要
附：Toshiyuki Nakagaki實(shí)驗(yàn)室主頁(yè)
