微小的、无脑水母刚刚做了一件表面上看起来不可能的事情：这些可爱的生物显示出了学习的迹象。
研究人员在一篇9月22日发表在《当代生物学》杂志上的新论文中指出，即使每次只有1000个神经元处于活动状态，并且没有中央大脑，加勒比箱形水母（Tripedalia cystophora）也能从经验中学习。几位未参与该项目的科学家表示，结果并不令人惊讶，但提醒人们更广泛地思考学习。
“如果你是动物，并且必须在世界中导航，你就必须学习线索和后果。否则你就会死亡，并且无法繁殖，”普渡大学的神经科学家克里斯蒂·萨利说，她没有参与这项新研究。“这只是一个基本的过程，不需要更高级的大脑。”
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科学家将学习分为两种类型。非联合学习包括习惯化等现象：如果你轻轻地戳动物几次，它最终会停止退缩或躲避。联合学习更为复杂，因为它要求动物将其环境中的线索联系起来；经典的例子是伊万·巴甫洛夫的实验，该实验表明，反复在听到铃声后喂食狗最终会在仅仅听到铃声时就分泌唾液。
澳大利亚麦考瑞大学的动物行为学家程肯说，但很少有实验证明简单的动物（如水母）的联合学习，他没有参与这项新研究，但为同一期《当代生物学》撰写了评论。 2021年，程肯发表了一篇关于刺胞动物学习的综述——刺胞动物是一个包括水母、珊瑚、海葵等的群体——并且只发现了少数测试联合学习的研究，所有这些研究都针对海葵。
德国基尔大学的神经生物学家扬·别莱茨基说，这部分是因为科学家们将人类的假设和优先事项带入了他们设计的实验中，他是这项新研究的合著者。他认为这是一个错误。
“你不能用鱼爬树的能力来评判鱼，”别莱茨基说。“你使用的参数必须对动物有意义，”他补充道。“你必须在它们所处的位置与它们相遇。”
别莱茨基和他的同事在小型水母中寻找联合学习，这些水母有四个称为感杆的眼睛结构，每个感杆包含六只眼睛和大约1000个神经元，他说。（每个感杆轮流充当水母的非中心化神经系统。）然后，该团队设计了一个实验，利用了动物保护其钟状体的本能，钟状体是其触手长出的主要结构。在它们原生、有时浑浊的水域中，这些水母必须利用它们的视觉来绕过树根。
因此，科学家们将水母放入涂有三种不同对比度水平的鱼缸中：高对比度的黑白垂直条纹，代表附近的树根；中等对比度的灰白色垂直条纹，呈现出远处鱼缸壁外的树根的视错觉；或没有对比度的纯灰色。水母毫无问题地在黑白条纹中导航——对比度足够鲜明，以至于它们实际上从未撞到鱼缸壁。但是，由于没有撞击鱼缸的经验，它们没有学会避开它。在纯灰色鱼缸中的水母也没有学会；在它们在鱼缸中的整个时间里，它们都撞到了鱼缸壁。
别莱茨基和他的合著者发现，只有在灰白色条纹鱼缸中的水母学会了将装饰与碰撞风险联系起来。在7.5分钟的试验期的早期，这些水母撞到了鱼缸壁，但在试验结束时，它们成功地避开了鱼缸壁。
令人印象深刻的是，水母在仅仅三到五次碰撞后就成功地将条纹与墙壁联系起来。“令人惊讶的是它们学习的速度有多快，”别莱茨基说。
不列颠哥伦比亚大学的行为神经科学家凯瑟琳·兰金说，尽管这是一个聪明的实验，但她希望看到更多的测试，以更好地了解水母究竟在做什么以及学习有多么高级，她没有参与这项新研究。
“给我展示消退。给我展示如果你一遍又一遍地呈现相同的视觉线索，而动物永远不会撞到任何东西——它们会停止避免它吗？”兰金说。萨利也研究过许多其他更简单物种的学习，她还指出，她想测试水母能记住灰色条纹和撞击风险之间关联多久。
尽管如此，科学家们表示，这项新研究提供了关于学习如何在动物生命多样性中运作的有价值的信息。与人类或小鼠大脑相比，水母等简单的动物可以更好地展示神经元的基本过程——它们拥有数十万倍的神经元，它们的相互作用更难解开。
“你不需要像海马体或皮层之类的东西[来学习]，”程肯说。“这些动物没有这些东西，这应该让我们关注更简单的动物——甚至单个细胞。”