Geçtiğimiz günlerde öğrenme, hafıza ve zekâ ile ilgili çığır açan bir çalışma yayınlandı. Araştırmacılar, beyni olmayan bir canlı grubunun, denizyıldızlarının akrabaları olan Ophiuroidea sınıfından kırılgan yıldızlarının, Pavlov'un köpeklerine benzer şekilde, klasik koşullanma yoluyla karanlığı beslenme zamanlarıyla ilişkilendirmeyi öğrenebildiğini ortaya konuldu. Yeni araştırma, kırılgan yıldızlar adı verilen beyinsiz (merkezi sinir sistemi olmayan) canlıların yine de deneyim yoluyla öğrenmeyi başardıklarını ortaya koyuyor.
Bu yazı da bu çalışma ile ilgili. Şimdi biraz Pavlov’dan kısa bir giriş yapalım.
Klasik koşullanma, organizmaların uyaranları belirli tepkilerle ilişkilendirmeyi nasıl öğrendiğini araştıran psikoloji alanındaki temel bir kavramdır. Bu öğrenme türü ilk olarak, ilişkilendirme mekanizmalarını araştırmak için köpeklerle deneyler yapan Ivan Pavlov tarafından incelenmiştir. Pavlov, çağrışım mekanizmalarını deneysel olarak araştırmış ve öğrenmenin klasik koşullanma süreci yoluyla gerçekleştiğini göstermiştir.
Deney, koşullu bir tepki uyandırmak için önceden nötr olan bir uyaranın koşulsuz bir uyaranla eşleştirilmesini içerir. En iyi bilinen örneklerden biri Ivan Pavlov'un köpeklerle yaptığı deneydir; Pavlov köpekleri bir zil sesi ile yiyecek sunumunu tekrar tekrar eşleştirerek salya akıtmaya şartlandırmıştır. Bu, köpeklerin sonunda sadece zil sesine salya akıtmasıyla sonuçlanmıştır.
Beyni (merkezi sinir sistemi) olmayan canlılar ve koşullanma
Kırılgan yıldızlar (Ophiuroidea Sınıfı), tüm ekinodermler gibi merkezi sinir sistemlerinden yoksundur, bunun yerine merkezi bir sinir halkası tarafından birleştirilen beş radyal olarak düzenlenmiş sinir kordonuna sahiptir.
Çalışmada Duke Üniversitesi’nden bir grup bilim insanı, Ophiocoma echinata türü ophiuroid canlılarının karanlık bir süre ile yiyecek ödülü (karides) sunumu arasında bir ilişki kurup kuramadıkları incelediler.
Işıklar her söndüğünde, araştırmacılar hayvanların tanklarına içinde bir parça karides bulunan bir pipet koydular. Zamanla hayvanlar "ışıkların sönmesinin" akşam yemeğine gelmeleri için bir yemek zili çağrısı olduğunu öğrendiler. Kırılgan yıldızların yarısı, hayvanlar beslendiğinde ışıklar 30 dakika süreyle karartılarak eğitildi. Işıklar her söndüğünde, araştırmacılar tanklara ulaşamayacakları bir yere "çok sevdikleri" bir parça karides koydular. Diğer yarısı da aynı miktarda karides aldı ve aynı zamanda 30 dakikalık bir karanlık dönem yaşadı, ancak hiçbir zaman aynı anda olmadı - hayvanlar ışıklı koşullar altında beslendi.
İster aydınlık ister karanlık olsun, hayvanlar zamanlarının çoğunu tanklarındaki filtrelerin arkasında saklanarak geçirdi; sadece yemek zamanı ortaya çıktılar. Ancak sadece eğitilmiş kırılgan yıldızlar karanlığı yiyecekle ilişkilendirmeyi öğrendi.
10 ay süren deneyin başlarında, ışıklar söndüğünde hayvanlar saklandı. Ancak zamanla hayvanlar karanlık ve yemek zamanı arasında öyle bir bağlantı kurdular ki, tanklara herhangi bir yiyecek konulmadan önce bile ışıklar her söndüğünde yiyecek geliyormuş gibi tepki verdiler ve saklandıkları yerden çıktılar.
Bu kırılgan yıldızlar yeni bir çağrışım öğrenmişti: ışıkların sönmesi, yiyeceğin ortaya çıkacağı anlamına geliyordu. Tepki vermek için karidesin kokusunu ya da tadını almalarına gerek yoktu. Sadece ışıkların söndüğünü hissetmek, akşam yemeği için çağrıldıklarında gelmeleri için yeterliydi.
Eğitim verilmeden 13 günlük bir 'aradan' sonra bile, yani onları beslemeden ışıkları tekrar tekrar kararttıktan sonra bile dersi hatırladılar.
Notar sonuçların "heyecan verici" olduğunu çünkü "klasik koşullanmanın bu hayvan grubunda daha önce kesin olarak gösterilmediğini" söyledi.
Araştırmacılar, "Kırılgan yıldızların öğrenebildiğini bilmek, onların sadece okyanus tabanını temizleyen küçük Roombalar gibi robotik çöpçüler olmadığı anlamına geliyor. Potansiyel olarak yırtıcıları bekleyebilir ve onlardan kaçınabilir ya da çevrelerini öğrendikleri için yiyecekleri tahmin edebilirler." diye ekliyorlar.
Çalışma grubu bir sonraki adım olarak, bizimkinden çok farklı bir sinir sistemi kullanarak öğrenmeyi ve hatırlamayı nasıl başardıklarını çözmeye başlamayı umuyor.
Araştırmanın çığır açıcı noktası, merkezi sinir sistemi bulunmayan bir hayvan sınıfında klasik koşullanmanın mümkün olduğunu göstermesi.
Deneyin videosu
Kaynaklar
Notar, J.C., Go, M.C. & Johnsen, S. (2023). Learning without a brain: classical conditioning in the ophiuroid Ophiocoma echinata. Behav Ecol Sociobiol 77, 126. https://doi.org/10.1007/s00265-023-03402-x
https://today.duke.edu/2023/11/brittle-stars-can-learn-just-fine-even-without-brain
Yorum Bırakın