刺胞動物也有聯想學習能力開發機器人識別模型
大腦不一定是學習的必備條件，哥本哈根科學家成功訓練一種帶有劇毒的水母在低光源環境下避開障礙物，證明雖然水母沒有大腦，但仍然具有學習能力，可以只使用神經系統來學習和改變自己的行為，挑戰人們長期以來認為聯想學習需要大腦的觀點。
箱形水母攜帶可在15分鐘內殺死一個人的毒液而聞名，最長能夠長到3米，且這種水母有複雜的視覺系統，有24隻眼睛。但和其他水母一樣，它們是無腦的，通過分布式神經元網路控制身體。最近刊登在《當代生物學》(Current Biology) 上發布一篇研究發現，這種殺手級的生物，雖然沒有大腦，但卻有學習能力。
研究針對的是生活在加勒比海水域的一種小型箱形水母，只有指尖大小，這種箱型水母會在紅樹林根部之間尋找微小的甲殼類動物，哥本哈根大學生物學家特別在實驗室的水池中設置一些障礙，在水箱的牆壁上粘貼黑白或灰白色的垂直條紋，對水母來說，深色條紋看起來就像紅樹林根。結果發現，水質清澈光線充足的時候，水母可以，在「渾水」水箱中，水母會撞到牆上，因為它們的視覺系統無法非常清楚識別黑色與灰白色。
研究人員假設水母也需要學習環境條件，因為當回到棲息地時，他們必須了解包括水質與顏色對比有何變化，結果水母確實學會了。研究發現，隨著時間愈長，水母碰撞次數逐漸減少。科學家認為，水母是通過結合機械刺激，即遇到障礙物的感覺和視覺刺激來學習。
澳洲雪梨麥考瑞大學動物專家評論這篇研究時表示，聯想學習是神經學家伊凡巴始洛夫在十九世紀末對狗進行的實驗而聞名，發現動物可以通過訓練學會將一種刺激與另一種刺激連接起來。聯想學習現在被認為是認知能力的有力證據，從人類到鳥類、章魚甚至昆蟲都具有通過聯想學習的能力。而這是第三次在刺胞動物身上證明聯想學習能力，刺胞動物包括海葵、水螅和水母。
加州大學伯克利分校研究水母睡眠神經科學的博士後研究員也說，研究結果還顯示箱型水母可以根據過去的經驗改變自己的行為，顯示他們具有一定程度的短期記憶。但是科學家仍然想知到箱形水母能記住多久，如果他們被從水箱中取出一個小時然後再回到水箱中，是否必須重新學習。
未來的工作中，研究人員希望確定哪些特定細胞控制箱形水母從經驗中學習的能力。他們也想知道大腦之外的神經細胞是否具有普遍的學習能力，也許可以解釋神經系統在生命樹上的特殊位置。作者表示，在生命的演化上，器官系統一直在出現和消失，但是神經系統一旦存在，就很少再消失，也許學習能力是神經系統一直存在的原因之一。
由於箱形水母與其他動物的親緣關係很遠，因此研究結果可能暗示學習能力最初的演化過程。科學家還希望將水母如何在細胞層面上學習的發現應用到非生物系統中，以便機器人能夠學習識別模式。他說，「這就是水母大腦的未來，我們想把它們黏在晶片上。」
(首圖來源：Flickr/Rickard ZerpeCC By2.0)
