学习是生命的决定性特征之一，从鸟类到黏菌，每一种生物都不同程度地拥有这种能力。

上图：星海葵（Nematostella vectensis）。

在最简单的生物体中，反复暴露在相同的刺激下，会以习惯性或敏感化的形式导致非联想学习。

根据最近的研究，星海葵（Nematostella vectensis）具有令人惊讶的复杂学习能力，它们能够记住光和电脉冲之间的联系就是证明。

“这就是所谓的联想学习，”资深作者、弗里堡大学神经生物学家西蒙·斯普雷彻（Simon Sprecher）说。“这证明了即使没有大脑的动物也能表现出复杂的行为，这要归功于它们的神经系统。”

具有高智商的动物可以很容易地将刺激与反应联系起来，并根据它们所学和记忆的内容改变它们的行为。例如，如果你很不幸地发现触摸热火炉会导致疼痛，你就会改变自己的行为，防止再次触碰而引发疼痛。

记忆这些东西的能力，被认为是随着神经系统的进化而产生的，它调节着大脑中的突触强度和可塑性。

但并不是所有的动物都有大脑。像海葵和水母这样的刺胞动物只有一个分散的神经网络，所以，假设它们只能以非联想的方式学习是有道理的。

为了研究星海葵的联想学习能力，神经生物学家西蒙·斯普雷彻和来自瑞士弗里堡大学和西班牙巴塞罗那大学的同事们用光和电击进行了经典条件反射实验。

上图：星海葵的头部。

在经典条件作用中，最初的中性事件与生物学上重要的结果配对，其形式是奖励或消极后果。作者指出，40多年前的研究对海葵的经典条件作用没有确凿的证据，但那些研究从未被重复。

神经生物学家西蒙·斯普雷彻和他的团队随机将10或18只星海葵分成两组，一组是光和电脉冲同步的配对试验，另一组是光和电脉冲不同步的非配对试验。

他们使用一个小的电击来让动物收回触角，通过在光照的同时或在不同的时间给它们电击来训练它们。

然后研究人员测试了它们对光的反应。在训练中，同时接受光和电击的动物在经过条件反射后适应了它们的行为，并对光单独做出反应。

在之前同时受到电击的一组中，72%的受测海葵只要看到光就会缩回触角。这是在不同时间接受电击和光照训练的动物的反应率（30%）的两倍多。

通过使用软件跟踪动物在测试中每个点的身体长度，研究小组还测量了回缩的程度。他们发现，与未配对的组相比，接受过电击和光线共同训练的动物的最大回缩长度明显更长。

研究作者表示：“总的来说，与接受非配对刺激的对照组动物相比，这些动物在数量和质量上表现出不同的行为反应。”

然而，目前尚不清楚刺胞动物是否与我们拥有相同类型的神经递质或神经调节剂，如血清素或多巴胺，并且联想学习有可能在这些动物中独立进化。

研究人员指出：“在大多数模式生物中，已经确定了负责特定形式记忆的神经回路和分子机制。”

他们认为，刺胞动物的这种学习能力是“体验认知（embodied cognition）”的一个例子，并促使人们对那些没有典型大脑的生物的记忆结构进行研究。

神经生物学家西蒙·斯普雷彻说：“对于那些神经系统很简单的动物的学习过程，我们所知甚少。所以，我们有必要的框架来进一步推进我们的研究。”

他们的研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

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