原創(chuàng) Alex Fox 神經(jīng)現(xiàn)實 收錄于話題#深度 | Deep-diving180個

黏菌（Slime molds），正如其名，一種黏糊糊的生命體。他們并不完全是真菌，而是單細胞的變形蟲的表親。盡管它們沒有大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，它們卻能夠在迷宮中找到方向，還能記住食物的位置。尼科萊塔·萊妮絲（Nicoletta Lanese）在《生活科學(xué)》（Live Science）雜志上報導(dǎo)了一項新的研究，讓我們進一步地了解到這些黏黏的東西如何儲存記憶，并做到搬運食物之類的事情。

當(dāng)黏菌處在一個新環(huán)境時，它會緩慢延伸出分形的網(wǎng)狀卷須來探索周圍的環(huán)境。根據(jù)最近發(fā)布在美國國家科學(xué)院院刊的研究，黏菌會通過改變其探索用的觸須的直徑來編碼探索到的位置信息。

在培養(yǎng)皿中的粘菌。

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Nico Schramma / MPI-DS / TUM

“之前的研究工作發(fā)現(xiàn)，黏菌內(nèi)部的生物信號可以儲存已經(jīng)發(fā)生的事情的信息?！眲P琳·阿勒姆（Karen Alim）告訴來自《反轉(zhuǎn)》（Inverse）雜志的記者塔拉·亞拉加達（Tara Yarlagadda），阿勒姆是一位來自慕尼黑工業(yè)大學(xué)的生物物理學(xué)家，也是這項研究的共同作者 ?！叭欢?，對于黏菌和真菌的研究而言，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以用來儲存記憶的觀點是一項全新的概念?！?/p>

這項研究的主要發(fā)現(xiàn)來源于在顯微鏡下對一種叫做多頭絨泡菌（Physarum polycephalum）的亮黃色黏菌的自然活動的直接觀察。研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這種黏菌找到食物時，其管道和觸須的組成的網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)會做出對應(yīng)的變化——一些部分會變厚，另一些部分會變薄。而且，當(dāng)黏菌完成進食后，這種形狀特征仍然會保持很長時間。

阿勒姆說：“考慮到多頭絨泡菌高度動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)重組能力，這種印記的維持啟發(fā)一個了觀點，即網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本身可以作為過去的記憶?！?/p>

- Dasha Plesen -

根據(jù)《反轉(zhuǎn)》雜志的報導(dǎo)，研究者測量了黏菌找到食物后的管道直徑的變化，并開發(fā)了一個模型來模擬這個生物的行為，他們發(fā)現(xiàn)黏菌網(wǎng)絡(luò)中靠近食物的管道會變得更厚，而遠離食物的部分會變薄，有時甚至?xí)耆А?/p>

最終，管道粗細分布的形態(tài)特征會變成一個長時間維持的印記，也就是一種初級形式的記憶。根據(jù)論文所說，“記憶通過管道直徑的層級關(guān)系進行存儲，尤其是借助粗管道的位置儲存的信息會相互層層覆蓋。每一個新的刺激都會對已經(jīng)形成的粗管道進行不同程度的鞏固或削弱，從而疊加在已經(jīng)形成的記憶上?！?/p>

- Dasha Plesen -

基于觀察，研究者們認為當(dāng)黏菌探測到食物時，它們會釋放一些化學(xué)物質(zhì)以軟化周圍管道的壁，從而使得它們能夠擴張。然而，阿勒姆說，他們的結(jié)果沒有給出任何能夠推測這種化學(xué)物質(zhì)的線索，并表示這將是未來的研究課題。

“這些結(jié)果為理解這種遠古的生物的行為提供了一塊重要的拼圖，并同時指向了行為背后的普遍原理?！卑⒗漳繁硎?，“我們預(yù)想了這項研究在未來可能應(yīng)用在設(shè)計智能材料，以及制造能在復(fù)雜環(huán)境中導(dǎo)航的軟體機器人?！?/p>

作者：Alex Fox | 封面：Matt Chinworth

翻譯：Benny Cui | 審校：Orange Soda

原標(biāo)題：《沒有大腦的黏菌，具有記憶嗎？》

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