學習和記憶能力是智慧的根本。日本科學家的一項最新研究，首次在一種原生質(zhì)粘菌(protoplasmic slime，單細胞生物，但具有多個細胞核)中發(fā)現(xiàn)了記憶能力和神經(jīng)活動性。該研究成果有望揭示智慧和智力的最初起源。相關論文發(fā)表在最新一期的《物理評論快報》(PRL)上。

日本北海道大學的Toshiyuki N

akagaki和同事曾經(jīng)證實，阿米巴門菌能夠穿過迷宮，解決很簡單的謎題。而在最新的研究中他們發(fā)現(xiàn)，當對一種名為多頭絨泡菌(Physarum polycephalum)的阿米巴門原生質(zhì)粘菌施加一系列周期性刺激后，它能夠?qū)W會其中的變化模式并能夠按照預期，在下一次刺激到來之前改變自身的行為。更重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)即使當刺激停止，這一記憶仍會在多頭絨泡菌體內(nèi)維持數(shù)個小時。

多頭絨泡菌在室溫下有固定的移動速度。不過，當環(huán)境濕度降低時，它的移動速度就會變慢。研究人員正是利用這一特點，對多頭絨泡菌的學習和記憶能力進行了研究。當多頭絨泡菌在干燥空氣中連續(xù)待了三個小時后，它會在接下來的第四個小時內(nèi)減慢速度，無論這時的環(huán)境是否真的干燥。這種預期的行動減慢有時甚至能夠持續(xù)兩到三個小時。研究人員發(fā)現(xiàn)，刺激周期時間從1小時變至1.5小時會得到相同的結(jié)果。

實際上，三個小時后，如果不再施加干燥刺激，多頭絨泡菌的預判就會慢慢減退。不過，當研究人員在6小時后重新施加一個干燥“脈沖”，多頭絨泡菌會按照此前記憶中的節(jié)律來期待又一個慢速周期。

與其它生物一樣，原生質(zhì)粘菌也有內(nèi)嵌的生物化學振蕩機制，就好比人類的生物鐘。這種振蕩能在它們體內(nèi)產(chǎn)生周期性的環(huán)境壓力響應，從而有助生物體調(diào)節(jié)自身運動。研究人員認為，多頭絨泡菌的可變周期感知能力源于菌群中不同生物化學振蕩器能夠以連續(xù)的頻率范圍工作。

新的研究結(jié)果有望揭示智力的最初起源，即能夠意識到并學習任何外界節(jié)奏事件的機制。