מיוחד ליום האהבה: האהבה מלמדת – מדוע חלזונות ימיים עירומים לומדים ביעילות רבה יותר, כאשר בסביבתם

.
מדענים שביקשו לבדוק אילו שינויים ביו-כימיים וביו-פיסיים מתרחשים
בתאי עצב, בעת שהם לומדים וצוברים ידע וניסיון, בחנו את התהליך
בכמה מינים של חלזונות ימיים עירומים מסוג אפיליסיה (שבשל צמד
איברי חוש הריח הבולטים משני צידי ראשם, מכונים "ארנבות ים").
האפיליסיה היא יצור נחות למדי בסולם האבולוציוני של בעלי-החיים,
אבל בכל הנוגע למחקרים במערכת העצבים, יש לה יתרון לא מבוטל:
תאי העצב שלה גדולים בהרבה מאלה של יצורים אחרים. קוטרם של
תאי העצב שלה מגיע לעתים למילימטר אחד (הקוטר הממוצע הוא
חמישית מזה: כ-200 מיקרון), ואילו הקוטר הממוצע של תא עצב ביונקים,
הוא כ-20 מיקרון בלבד.
.
החוקרים לימדו את האפיליסיה לבצע פעולה מסוימת, ותוך כדי כך ניסו
לזהות את העצבים המעורבים בתהליך הלמידה, ולבחון מה קורה
במשך התהליך הזה, בתאי העצב המעורבים בפעולה הנלמדת.
.
האפיליסיה ניחנה בתבונה מוגבלת למדי, ומערכת העצבים שלה כוללת
שבעה מרכזים עצביים (גנגליונים). לפיכך התמקדו החוקרים בפעולת
האכילה של האפיליסיה, המפוקחת על-ידי גנגליון הלחי. המטרה הייתה
לבדוק אם קיים קשר בין שינוי מסוים בתכונותיו של תא עצב ידוע,
לבין שינוי בהתנהגותה של האפיליסיה, שאפשר להגדירו למידה, או זיכרון.
לשם כך לימדו את האפיליסיה להבחין בין מזון זמין, לבין מזון
שאי-אפשר להגיע אליו.
.
החוקרים הגישו לאפילפסיה מזון (אצות ים מסוגים שונים), בשתי צורות.
במקרים מסוימים המזון היה חופשי וניתן לאכילה, ובמקרים אחרים, האצות
היו מכוסות ברשת פלסטיק עדינה) כמו הרשתות המשמשות למניעת
חדירת חרקים מבעד לחלונות הבית). האפיליסיה יכלה לטעום את האצות
המכוסות רשת. היא הכניסה אותן לפיה וביצעה הרבה מאוד תנועות בליעה
ואכילה, שבשל הימצאותה של הרשת, לא עלו יפה. בסופו של דבר,
היא לא הצליחה לבולען – והתייאשה. היא ניסתה שוב ושוב, עד שלמדה
לדעת שאצות עטופות רשת (שלא כמו אצות חופשיות), אינן מזון
זמין, ואין טעם להתאמץ ולנסות להשיגן.
.
בפעם הראשונה, למדה האפיליסיה להבדיל בין טוב (מזון חופשי)
לרע (מזון עטוף רשת), בתוך מחצית השעה של ניסיונות כושלים להשיג
את האצה שמעבר לרשת הפלסטיק. למחרת, ואפילו אחרי שבוע, היא כבר
התייאשה הרבה יותר מהר: כעבור עשר דקות בלבד. ההפרש הזה בין משך
הזמן שנדרש לה כדי לוותר בפעם הראשונה, לבין הזמן שנדרש לה כדי
לוותר למחרת, מיוחס לזיכרון, או ללמידה. האפיליסיה למדה לקח.
.
כעבור שלושה שבועות, היא ויתרה על ניסיונותיה להשיג את האצה
מתחת לרשת הפלאסטיק, מקץ 20 דקות של ניסיונות. כלומר, הזיכרון
והלמידה נחלשים במשך הזמן, אם כי לאחר שלושה שבועות, עדיין היא
זוכרת משהו. עם זאת, הלמידה קשורה אך ורק לשילוב בין אצה מסוג
מסוים, לרשת. כלומר, האפיליסיה תאכל ברצון את אותה אצה, אם היא
מונחת במים בחופשיות, ללא רשת. ובאותה מידה, אם מגישים לה אצה מסוג
אחר כשהיא מכוסה רשת, היא מנסה לאכול אותה בעקשנות, כאילו
לא למדה דבר.
.
בני זו משנים את התמונה
.
בהמשך נמצא, שקצב הלמידה של האפיליסיה עולה במידה משמעותית
כאשר בסביבה מצויים בני-זוג פוטנציאליים להזדווגות. (האפיליסיה היא
הרמפרודיטית, כלומר, מבחינתה, כל פרט הוא בן-זוג פוטנציאלי). במקרים
מסוימים נמצא אפילו שנוכחות בן-הזוג הפוטנציאלי מהווה תנאי
להתרחשות הלמידה (הקשורה לזיהוי ולהשגת מזון). במחקרי המשך התברר
שגם לאחר שהלמידה התבצעה בנוכחות בן-זוג, עדיין יש חשיבות לנוכחותו
של בן-הזוג בסביבה. אם מוציאים את בן-הזוג מהסביבה בטרם חלפו
שעתיים מהתרחשות הלמידה – האפילפסיה שוכחת את כל תלמודה (הוצאת
בן הזוג לאחר 12 שעות, אינה משפיעה על שימור הזיכרון). החוקרים מניחים
שהשפעת בן הזוג על יכולתה של האפיליסיה ללמוד, קשורה לחומרי ריח
("פרומונים") שבן הזוג מפריש אל תוך המים (כנראה מהבלוטה האטריאלית
הקשורה לפעילות המינית).
.
מכאן עבר המחקר לניסיון לאתר ולזהות את תא העצב "המארגן", זה שחש לראשונה
את האיתות הכימי, שמקורו בנוכחות בן הזוג הפוטנציאלי, ואשר מוביל, בתגובה,
את ההתארגנות העצבית הכוללת בגנגליון אשר אחראית ללמידה ולשינוי ההתנהגותי
באורגניזם השלם. קבוצת מדענים מארה"ב סבורה שעלה בידה לאתר תא מפעיל
כזה, בגנגליון הצרברלי של האפיליסיה. עם זאת, עדיין לא ברור אם אכן מדובר בתא
בודד, או במספר תאים שחולקים ביניהם את האחריות.