Śluzowiec bez mózgu, a jednak się uczy. Co to mówi o nas?

Wyobraź sobie organizm, który nie ma mózgu, nie ma układu nerwowego, a mimo to potrafi rozwiązywać labirynty, optymalizować trasy i – co najważniejsze – uczyć się. Brzmi jak science fiction? A jednak to rzeczywistość. Mowa o śluzowcu, jednokomórkowym protście, który od lat zadaje kłam naszym wyobrażeniom o tym, czym jest inteligencja i uczenie się. Najnowsze badania, opisane na łamach Psychology Today, każą psychologom i neuronaukowcom zadać sobie niewygodne pytanie: czy do uczenia się naprawdę potrzebny jest mózg?

Żółty intruz z lasu

→ Czytaj też: Największy otwarty model AI ma 2,8 biliona parametrów. Chiny rzucają wyzwanie USA

Śluzowiec, którego naukowcy często nazywają po prostu „żółtą plamą”, to organizm należący do protistów – grupy, która nie jest ani rośliną, ani zwierzęciem, ani grzybem. Żyje w wilgotnych, zacienionych zakątkach lasów, gdzie powoli przemieszcza się w poszukiwaniu bakterii i gnijącej materii. Gdy znajdzie źródło pożywienia, reorganizuje swoje ciało, wycofując się z obszarów mniej zasobnych. To, co jednak fascynuje badaczy: ta pojedyncza komórka wykazuje złożone zachowania: potrafi znajdować najkrótszą drogę w labiryncie, a nawet przewidywać cykliczne zmiany w otoczeniu.

Eksperyment, który zmienia perspektywę

→ Czytaj też: AI rozszyfrowała śpiew ptaków. Co mówią nam od lat?

Kluczowe badanie, przeprowadzone przez zespół inspirowany pracą Boisseau i współpracowników z 2016 roku, polegało na umieszczeniu śluzowca na szalce Petriego. Obok znajdowało się źródło pożywienia, połączone wąskim mostkiem. Problem: mostek pokryto substancją nieszkodliwą, ale nieprzyjemną dla śluzowca. Na początku organizm unikał mostka. Z czasem jednak – po wielokrotnych próbach – zaczynał go pokonywać coraz szybciej. To klasyczny mechanizm habituacji, czyli przyzwyczajenia: forma uczenia się, w której reakcja na bodziec słabnie po jego wielokrotnym powtórzeniu. Co więcej, gdy badacze zastąpili nieprzyjemną substancję inną, śluzowiec znów zaczął jej unikać. To dowód, że zmiana zachowania była specyficzna dla konkretnego bodźca, a nie wynikiem ogólnego zmęczenia czy uszkodzenia.

Definicja, która dzieli

Dlaczego ten eksperyment budzi tak duże kontrowersje? Ponieważ uderza w fundamenty psychologii i neuronauki. Jak pisze Alejandro Macías na łamach Psychology Today, „część paradoksu wynika z tego, jak definiujemy uczenie się”. Jeśli przyjmiemy, że uczenie się to zmiana w mózgu, odpowiedź jest prosta: bez mózgu nie ma uczenia. Ale jeśli spojrzymy funkcjonalnie – na to, co system robi, a nie z czego jest zbudowany – wówczas uczenie się można zdefiniować jako zmianę zachowania pod wpływem regularności w środowisku. W tej perspektywie śluzowiec bez wątpienia się uczy.

Konsekwencje dla psychologii i AI

To podejście ma daleko idące konsekwencje. Jeśli uczenie się definiujemy behawioralnie, a nie neuronalnie, przestaje ono być domeną wyłącznie organizmów z mózgiem. Można je badać u roślin, w systemach sztucznej inteligencji, a nawet w grupach społecznych, gdzie żaden pojedynczy mózg nie koordynuje całości. „Pytanie nie brzmi już, czy system ma neurony” – podkreśla Macías. „To, czy system się uczy, można określić tylko patrząc na to, jak jego zachowanie zmienia się systematycznie wraz z doświadczeniem”. Dla psychologów oznacza to konieczność wypracowania jednolitej, ogólnej teorii uczenia się, która obejmie zarówno człowieka, jak i śluzowca czy algorytm. Dla inżynierów AI to inspiracja do tworzenia systemów uczących się na zupełnie nowych zasadach, bez wzorowania się na biologicznych neuronach.

Co dalej?

Badania nad śluzowcami to dopiero początek. Pokazują one, że nasze intuicyjne podziały na „myślące” i „niemyślące” organizmy mogą być głęboko błędne. Być może inteligencja i zdolność uczenia się są znacznie bardziej powszechne we wszechświecie, niż nam się wydaje. Kluczem do ich zrozumienia nie jest zaglądanie do wnętrza mózgu, ale obserwowanie, co organizm robi. Bo jak pokazuje żółta plama na leśnej ściółce – do nauki nie trzeba mózgu. Wystarczy umieć reagować na świat.