粘菌多头绒泡菌使用"空间记忆"在复杂环境中导航

一项研究报告说,一种粘菌使用一种类型的空间记忆在复杂的环境中导航,其方式类似于自主移动机器人使用的方式。

Chris R. Reid及其同事测试了粘菌多头绒泡菌(Physarum polycephalum)是否存在空间记忆系统,此前尚未有人报告在缺乏中枢神经系统的生物中存在这类系统。

多头绒泡菌在移动的时候留下了半透明的粘质的厚垫,而这组科研人员提出了一个假说,即多头绒泡菌使用这种细胞外粘质作为一种外部化的空间记忆系统,从而识别和避免它已经探索过的区域。这组作者用一个U形陷阱问题对这种粘菌提出了挑战,这是对自主导航机器人的一种常用测试,它要求粘菌到达一个U型障碍后面的一个化学吸引食物目标。当多头绒泡菌能够使用细胞外粘质确定它曾到过的地方的时候,它比在不使用细胞外粘质的情况下要远远更多地到达了食物目标而且用时显著更短。无法使用它们外部化空间记忆的粘菌要用将近10倍的时间通过它们此前曾探索过的区域。

这组作者说,外部化空间记忆极大地改善了多头绒泡菌在复杂环境中导行的能力,而且这可能正是高等生物记忆进化的第一个步骤。