Abituazione e sensibilizzazione nell’apprendimento di ascidie solitarie adulte

Come una creatura marina semplice illumina i processi di apprendimento

Quando pensiamo all’apprendimento e alla memoria, immaginiamo di solito cervelli ricchi di miliardi di neuroni, come quelli umani o di altri mammiferi. Eppure anche animali molto più semplici devono decidere cosa ignorare e cosa temere nell’ambiente che li circonda. Questo studio esplora l’apprendimento in un candidato inaspettato — la ascidia solitaria Polycarpa mytiligera, un animale marino a forma di sacco fissato alle rocce sul fondo del mare. Mostrando che queste creature possono apprendere dall’esperienza e ricordare per giorni, il lavoro offre una nuova finestra su come i processi base dell’apprendimento possano essersi evoluti nei nostri lontani antenati.

Conoscere l’ascidia

Le ascidie sono piccoli animali dal corpo molle che si nutrono per filtrazione e trascorrono la vita adulta ancorati in un posto, aspirando acqua di mare attraverso un’apertura ed espellendola da un’altra. Queste aperture, chiamate sifoni, sono essenziali per la respirazione e l’alimentazione, ma espongono anche l’animale a potenziali minacce. La loro difesa principale è semplice e rapida: quando vengono sfiorati o disturbati, i sifoni si richiudono e il corpo si contrae. Polycarpa mytiligera, comune nel Mar Rosso, è particolarmente interessante perché è un cordato — membro dello stesso grande gruppo che include tutti i vertebrati — e possiede una straordinaria capacità di rigenerazione dell’intero corpo. Sebbene il suo sistema nervoso sia composto da solo circa 10.000 neuroni, supporta comunque comportamenti complessi che ora possono essere indagati in dettaglio.

Imparare a ignorare tocchi innocui

I ricercatori si sono concentrati su un tipo fondamentale di apprendimento chiamato abituazione: l’attenuazione graduale di una risposta a uno stimolo ripetuto e innocuo. Hanno spazzolato delicatamente l’area vicino al sifone orale dell’ascidia una volta al minuto, in sessioni di dieci prove ripetute per sei giorni. Una telecamera ha registrato quanto si restringeva l’apertura del sifone dopo ogni tocco, e un software di tracciamento specializzato ha convertito il movimento in un indice numerico della forza di contrazione. Nel corso dei giorni di allenamento, la reazione difensiva delle ascidie si è progressivamente indebolita. Verso il terzo giorno, i loro sifoni non si chiudevano più con la stessa intensità e un ulteriore allenamento ha prodotto pochi cambiamenti aggiuntivi. Quando gli animali sono stati testati di nuovo dopo un giorno di riposo, quelli che avevano subito i ripetuti sfioramenti mostravano ancora contrazioni molto più piccole rispetto agli animali non addestrati, indicando che la risposta ridotta non era solo affaticamento passeggero ma un cambiamento appreso duraturo.

Diventare più all’erta dopo una scossa

Il gruppo ha quindi esaminato la sensibilizzazione, l’altro lato dell’abituazione. Qui, un evento intenso o spiacevole aumenta la reattività dell’animale a stimoli lievi successivi. Due gruppi di ascidie hanno prima ricevuto una breve sessione di tocchi gentili, che ha provocato un certo calo iniziale della risposta. Un gruppo ha poi subito una breve ma intensa scossa elettrica erogata tramite minuscoli elettrodi; l’altro gruppo si è semplicemente riposato. Dopo una breve pausa, entrambi i gruppi hanno ricevuto nuovamente lo stesso sfregamento lieve. Gli animali scossi hanno ora reagito con contrazioni del sifone molto più forti rispetto ai loro omologhi non scossi, e le loro risposte erano chiaramente più ampie di prima della scossa. Questo rimbalzo al di sopra del livello originale mostra una vera sensibilizzazione piuttosto che una semplice cancellazione dell’abituazione, rivelando che gli animali possono diventare temporaneamente "sul chi va là" dopo un evento disturbante.

Perché questi comportamenti semplici sono importanti

Pur avendo un sistema nervoso molto più semplice rispetto ai classici modelli invertebrati come la lumaca marina Aplysia, le capacità di apprendimento dell’ascidia sono sorprendentemente simili. L’animale può attenuare la reazione a eventi innocui ripetuti entro e oltre i giorni, ma aumentare rapidamente le difese dopo una scossa minacciosa. Poiché le ascidie sono tra i parenti viventi più prossimi dei vertebrati, queste forme condivise di apprendimento suggeriscono radici evolutive profonde per i processi di memoria di base. Combinate con la notevole capacità di Polycarpa mytiligera di rigenerare l’intero corpo, incluso il sistema nervoso centrale, questo studio prepara il terreno per esperimenti futuri su come i ricordi vengano immagazzinati e possibilmente ricostruiti. Per i non specialisti, il messaggio chiave è semplice: anche una creatura marina apparentemente semplice può distinguere tra rumore e pericolo, insegnandoci che le fondamenta dell’apprendimento e della memoria possono essere antiche e ampiamente condivise nell’albero della vita.

Citazione: Gabso, B., Zer-Eshel, G., Cohen, S. et al. Habituation and sensitization learning in adult solitary ascidians. Sci Rep 16, 13529 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43408-9

Parole chiave: apprendimento e memoria, abituazione, sensibilizzazione, ascidie, ascidiacei