哈佛大学科学家近期发现，学习力并非神经系统高等生物专属，即使纤毛虫和变形虫等单细胞生物，也可能有某些形式的学习能力，成果颠覆学界对单细胞生物的传统认知，11月19日发表在《当代生物学》（Current Biology）期刊。
习惯化（habituation）是最基本学习形式之一，生物遭遇重复出现刺激后，反应逐渐钝化的过程。当刺激反复出现且对生物实例不具威胁或无特殊意义时，借习惯化降低对刺激的敏感性，能节省能量并用于更重要的事。以往习惯化认为仅限有神经系统的高等生物，如昆虫、鸟类或哺乳动物等，但此次发现提供单细胞生物也有习惯化的证据，对既有观念提出挑战。
哈佛医学院（Harvard Medical School）与巴塞罗那基因体研究中心（Centre for Genomic Regulation in Barcelona）以数学模拟，演算纤毛虫（ciliate）及动物细胞分子网络，对不同外界刺激的反应。发现四种与习惯化相关的分子网络，与动物大脑学习机制极为相似，代表即使没有神经系统的单细胞生物，也能处理复杂消息。
这些分子网络有两种形式“记忆”：短期记忆及长期记忆。记忆双重性是习惯化现象的基础，因短期记忆快速衰退是减少反应强度的关键，长期记忆则确保生物能对反复出现的刺激适当调整。发现显示单细胞生物并非只是微小的“分子机器”只有机械式的生存功能，相反地，还可能是学习的“主体”，会对环境刺激适当反应。不仅揭示习惯化的分子基础，也有助厘清生物如何记录与处理环境消息。
团队提出大胆假设：单细胞适应性，或许能改进免疫系统对抗癌症的免疫力。他们解释：“癌细胞会“欺骗”免疫系统，使免疫细胞视之为无害存在，可视作免疫细胞对癌细胞习惯化。如果能导正免疫细胞的“错误学习”机制，或许就能重新唤醒免疫系统，使其发动免疫攻击。”哈佛发现不仅改写人们对单细胞生物的认知，更有可能启发癌症治疗新方向。
（首图来源：Pixabay）
