根据新的研究，从渗出的变形虫到我们身体自身的构建块，单个细胞似乎能够进行一种复杂的学习，这种学习通常与整个神经系统有关。
哈佛医学院的生物学家Jeremy Gunawardena说：“这一发现为我们揭开了一个令人兴奋的新谜团：没有大脑的细胞是如何处理如此复杂的事情的？”
所讨论的学习形式被称为“习惯化”，当对无奖励刺激的反应随着重复次数的增加而减少时，就会发生这种学习形式。例如，它描述了为什么野生动物可能会习惯人类的存在，或者为什么随着时间的推移，房间的异常气味会变得不那么明显。
马克斯普朗克研究所的神经生物学家Lina Eckert和他的同事们，利用计算机模型快速测试了哺乳动物细胞和被称为纤毛虫的单细胞生物体内的分子网络。他们发现了四个分子网络，每个网络都有一个双响应系统，其中一个响应的消散速度比另一个慢得多。
这种对冲动作出不同反应的能力就是习惯化。缓慢消散的反应可以阻碍对冲动的短期反应，有效地使细胞适应刺激。一旦慢反应消退，快反应回来，反应就会再次以原来的强度被触发。
“我们认为这可能是细胞水平上的一种‘记忆’，使细胞既能立即做出反应，又能影响未来的反应，”基因组调控中心的生物学家Rosa Martinez解释说。
该团队尚未在活细胞中证实他们的发现，但习惯化已经在纤毛虫中得到证实。
Rosa Martinez说：“我们的方法可以帮助我们优先考虑哪些实验最有可能产生有价值的结果，节省时间和资源，并带来新的突破。”
如果研究人员的发现是正确的，并且确定的分子网络被证实是细胞记忆的一种形式，那么了解它们的工作原理可以揭示防止我们的免疫系统适应癌细胞存在的方法。
“这类似于错觉，”Gunawardena解释道。“如果我们知道这些错误的感知是如何在免疫细胞中编码的，我们可能能够重新设计它们，使免疫细胞开始正确地感知它们的环境，肿瘤变得可见为恶性，然后它们开始工作。现在这只是一个幻想，但这是一个我愿意探索的方向。”
这并不是最近在细胞中发现的唯一一种学习方式。另一个研究小组最近发现，细胞也可能具有通过重复学习的能力。
“在有大脑的动物之外学习的问题一直充满争议，从历史的角度来看，这往往既是意识形态的，也是科学的，”Eckert和他的团队说。
“因为单细胞生物必须解决与任何生物相同的生存问题 …… 进化为它提供了类似于动物使用的基本学习形式，这似乎是合理的。”
这项研究发表在《当代生物学》杂志上。
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