Studio rivoluzionario: scoperta la capacità di apprendimento in cellule senza cervello

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Di Torio Alleghi
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Illustrazione di una cellula circondata da simboli astratti dell'apprendimento.

RomeScoperte recenti della Harvard Medical School e del Centre for Genomic Regulation hanno rivelato che gli organismi unicellulari possono apprendere in modi inaspettati. Questi semplici esseri viventi, che una volta ritenevamo agissero solo per istinto, dimostrano invece una forma di apprendimento detta assuefazione. Questa scoperta sfida l'idea che l'apprendimento in questo modo richieda un sistema nervoso complesso e ci porta a riflettere su come queste cellule possano affrontare compiti complessi senza un cervello.

Scienziati hanno scoperto che sia le cellule ciliati sia quelle dei mammiferi possiedono sistemi molecolari complessi simili a quelli dei cervelli animali. Questa scoperta è stata ottenuta utilizzando avanzati modelli computazionali, che hanno identificato quattro sistemi specifici. Questi sistemi mostrano due modi di immagazzinare la memoria, dove uno si dissolve più rapidamente dell'altro. Questo aiuta le cellule a gestire le informazioni per periodi diversi di tempo. Scoperte chiave includono:

Reti molecolari identificate nelle cellule singole rivelano capacità di assuefazione. Scoperta di forme di memoria doppia con tassi di decadimento diversi per l'elaborazione delle informazioni. Possibili analogie tra le funzioni di memoria delle cellule singole e quelle complesse del cervello.

Questo studio rivela implicazioni significative. Esaminando come le cellule singole si adattano agli stimoli, possiamo approfondire la comprensione dell'apprendimento in organismi più complessi. Questa conoscenza potrebbe chiarire il ruolo delle forme di vita semplici nei processi ecologici ed evolutivi. I risultati potrebbero anche avere applicazioni in ambito sanitario e medico, in particolare nella cura del cancro. I tumori spesso sfuggono al sistema immunitario ingannando le cellule immunitarie. Se queste si abituano alle cellule tumorali, potrebbero cessare di attaccarle. Comprendere come le cellule singole si adattano potrebbe condurre a nuovi modi per modulare le risposte immunitarie al cancro.

La ricerca dimostra che i microrganismi unicellulari non solo si adattano ai cambiamenti ambientali, ma modificano anche le proprie azioni in base alle esperienze acquisite. Questa scoperta rivoluziona la nostra comprensione dell'intelligenza e dell'adattamento negli esseri viventi. Ulteriori studi potrebbero portare a progressi nel bioingegneria, utilizzando cellule singole per sviluppare biotecnologie avanzate o sistemi adattabili per diversi impieghi.

Questi risultati rivelano che le cellule singole possiedono capacità avanzate, modificando la nostra comprensione del processo di apprendimento e adattamento in tutti gli esseri viventi. Sottolineano l'importanza di continuare a esplorare il complesso e affascinante mondo dei microrganismi.

Lo studio è pubblicato qui:

http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2024.10.041

e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è

Lina Eckert, Maria Sol Vidal-Saez, Ziyuan Zhao, Jordi Garcia-Ojalvo, Rosa Martinez-Corral, Jeremy Gunawardena. Biochemically plausible models of habituation for single-cell learning. Current Biology, 2024; DOI: 10.1016/j.cub.2024.10.041
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