El sorprendente descubrimiento sobre las medusas: pueden aprender aún cuando no tiene un cerebro central

El aprendizaje asociativo, como el condicionamiento clásico u operante, nunca se ha vinculado inequívocamente con animales fuera de los bilatarios, por ejemplo, vertebrados, artrópodos o moluscos. El aprendizaje modula el comportamiento y es imperativo para la supervivencia en la gran mayoría de los animales.

En una nueva investigación, los científicos han comprobado que las medusas no más grandes que una uña cambian su comportamiento basándose en experiencias pasadas. Las conclusiones acaban de ver la luz en un estudio que se publicó en Current Biology. Allí se sugiere que el aprendizaje podría ser una propiedad fundamental de la forma en que funcionan las células nerviosas.

A diferencia de los humanos, las medusas no tienen un cerebro central. Sin embargo, la especie medusas de caja del Caribe (Tripedalia cistophora) tienen grupos de neuronas asociadas con las estructuras parecidas a ojos de las criaturas, conocidas como rhopalia, y este sistema actúa como centros de procesamiento de información visual.

Estas aparentemente sencillas medusas, del tamaño de una uña, poseen un complejo sistema visual con 24 ojos incrustados en su cuerpo acampanado.

Ahora los investigadores que estudian la diminuta especie caribeña dicen que han descubierto que estas criaturas son capaces de aprender de experiencias pasadas en un proceso llamado aprendizaje asociativo, tal como los perros de Pavlov asimilaron el salivar ante el sonido de una campana.

Estas capacidades, añaden los profesionales, hasta ahora sólo se habían demostrado de forma inequívoca en animales más complejos, como los vertebrados y los moluscos.

Los investigadores dijeron que sus resultados no fueron una sorpresa dado que la capacidad de aprender es crucial para la supervivencia. Pero, como las medusas pertenecen a uno de los primeros grupos de animales que evolucionaron, señalaron que los hallazgos sugieren que ese aprendizaje podría ser una función integral de las células nerviosas.

“No se necesita un cerebro muy desarrollado para aprender; es algo que forma parte integral de la propia célula nerviosa”, afirmó Jan Bielecki, primer autor del estudio y especialista del Instituto de Fisiología en la Universidad de Kiel, Alemania.

En su artículo Bielecki y sus colegas informan cómo hicieron su descubrimiento al registrar el comportamiento de las medusas de caja del Caribe cuando se las introdujo en un tanque de agua adornado con diferentes patrones.

Se colocaron doce medusas en una pecera con paredes a rayas grises y blancas, siete en un espacio a rayas blancas y negras y ocho en otro con paredes grises lisas. Las paredes rayadas, dijo el equipo en el documento publicado, imitan las raíces de los manglares que las medusas intentarían esquivar en su hábitat natural para evitar dañar sus delicados cuerpos.

Los investigadores descubrieron que las medusas colocadas en los tanques con rayas blancas y negras nunca chocaban con los lados, probablemente porque las líneas representaban obstáculos cercanos, pero las medusas en los tanques grises lisos chocaban con frecuencia contra las paredes.

Sin embargo, aunque las éstas inicialmente chocaron con sus paredes, ese comportamiento disminuyó en un período de 7,5 minutos, y los animales aumentaron su distancia a los bordes en aproximadamente un 50% y redujeron a la mitad el número de contactos con ellos. El equipo de investigación consideró que esto sugiere que, si bien las medusas inicialmente percibieron las rayas grises como obstáculos distantes, pronto aprendieron que el patrón estaba asociado con un mayor riesgo de colisión, con las líneas más cerca de lo que percibieron al principio.

En una serie de experimentos, los investigadores diseccionaron medusas de caja del Caribe para aislar la rhopalia. Cuando el equipo presentó estas estructuras con franjas grises en movimiento, no detectaron ninguna respuesta en las neuronas. Pero después de emparejar las franjas en movimiento con una descarga eléctrica para imitar una colisión, el equipo descubrió que el sistema reaccionaba posteriormente solo a las franjas en movimiento, enviando señales que habrían resultado en una ráfaga de natación en el animal vivo; en otras palabras, señales que permitiría a la medusa esquivar un obstáculo.

El equipo dice que los hallazgos muestran que el centro de aprendizaje está en la rhopalia y que se basa en una combinación de estímulos visuales y mecánicos. Pero Bielecki añadió que también apuntan a otra conclusión: “Esto respalda la sugerencia de que muy pocas, o tal vez incluso una sola célula nerviosa, pueden aprender”, concluyó.

“Si se quieren entender estructuras complejas, siempre es bueno empezar por lo más sencillo posible —comentó Anders Garm, autor principal del estudio y profesor de la Universidad de Copenhague, Dinamarca—. Observando estos sistemas nerviosos relativamente sencillos de las medusas, tenemos muchas más posibilidades de entender todos los detalles y cómo se unen para realizar comportamientos”.