Células individuais parecem ser capazes de uma forma complexa de aprendizagem: WebCuriosos
De escorrendo amebas em relação aos blocos de construção do nosso corpo, as células individuais parecem ser capazes de um tipo complexo de aprendizagem tipicamente associado a sistemas nervosos inteiros, de acordo com uma nova investigação.
“Esta descoberta abre um novo e excitante mistério para nós: como é que as células sem cérebro gerem algo tão complexo?” diz o biólogo Jeremy Gunawardena, da Harvard Medical School.
A forma de aprendizagem em questão, denominada habituaçãoocorre quando a resposta a um estímulo não gratificante diminui em magnitude quanto mais é repetido. Descreve por que os animais selvagens podem se acostumar com a presença de humanos, por exemplo, ou por que o cheiro incomum de uma sala se torna menos perceptível com o tempo.
A neurobióloga do Instituto Max Planck, Lina Eckert, e seus colegas usaram modelagem computacional para testar rapidamente redes moleculares dentro de células de mamíferos e organismos unicelulares chamados ciliados. Eles encontraram quatro redes moleculares, cada uma com um sistema de resposta dupla, onde uma resposta se dissipa muito mais lentamente que a outra.
Tal capacidade de respostas variadas a um impulso define a habituação. As reações que se dissipam lentamente podem impedir uma reação de curto prazo a um impulso, habituando efetivamente a célula ao estímulo. Uma vez que a resposta lenta desaparece e a reação mais rápida retorna, as respostas são acionadas com sua força original mais uma vez.
“Achamos que isto poderia ser um tipo de ‘memória’ a nível celular, permitindo que as células reajam imediatamente e influenciem uma resposta futura” explica a bióloga Rosa Martinez, do Centro de Regulação Genômica.
A equipe ainda não confirmou suas descobertas em células vivas, mas a habituação foi demonstrada nos ciliados. Stentor coeruleus antes.
“Nossa abordagem pode nos ajudar a priorizar quais experimentos têm maior probabilidade de produzir resultados valiosos, economizando tempo e recursos e levando a novos avanços”, diz Martinez.
Se as descobertas dos investigadores forem verdadeiras e for confirmado que as redes moleculares identificadas actuam como uma forma de memória celular, a compreensão de como funcionam poderá revelar formas de evitar que o nosso sistema imunitário se habitue à presença de células cancerígenas.
“É semelhante à ilusão”, disse Gunawardena explica. “Se soubéssemos como essas falsas percepções são codificadas nas células imunológicas, poderíamos ser capazes de reprojetá-las para que as células imunológicas começassem a perceber seus ambientes corretamente, o tumor se tornasse visível como maligno e elas começassem a trabalhar. fantasia agora, mas é uma direção que eu adoraria explorar no futuro.”
Este não é o único tipo de aprendizagem descoberto recentemente nas células. Outra equipe descobriu recentemente que as células também podem possuir a capacidade de aprender por meio da repetição.
“A questão da aprendizagem fora dos animais com cérebro tem sido repleta de controvérsia, que muitas vezes parece, em perspectiva histórica, ter sido tanto ideológica quanto científica”, discutir Eckert e equipe.
“Como um organismo unicelular deve resolver os mesmos problemas de sobrevivência que qualquer organismo… pode parecer razoável que a evolução lhe tenha proporcionado formas elementares de aprendizagem semelhantes às utilizadas pelos animais.”
Esta pesquisa foi publicada em Biologia Atual.
