Des chercheurs ont démontré que le protiste unicellulaire Stentor coeruleus peut pratiquer un apprentissage associatif, similaire aux expériences de Pavlov avec des chiens. Cette découverte suggère que de telles capacités cognitives pourraient précéder l'évolution des cerveaux de centaines de millions d'années. L'étude met en lumière une complexité inattendue chez les organismes simples.
Le protiste en forme de trompette Stentor coeruleus, qui manque de cerveau ou de neurones, habite les étangs et mesure jusqu'à 2 millimètres de long. Il nage à l'aide de cils semblables à des cheveux et s'attache aux surfaces par un crampon à une extrémité, tout en se nourrissant par un appareil en forme de trompette à l'autre extrémité. Une fois attaché, ces organismes se nourrissent par filtration, mais ils se contractent en sphère s'ils sont dérangés, stoppant ainsi leur alimentation au passage. Les organismes se contractent rapidement au début mais s'habituent au fil du temps, avec moins de contractions à mesure que les tapotements se poursuivent, démontrant la forme d'apprentissage de base qu'est l'habituation. Dans un test plus avancé, les chercheurs ont associé un faible tapotement — qui suscite généralement moins de contractions — à un fort tapotement survenant 1 seconde plus tard. Cette séquence s'est répétée toutes les 45 secondes sur 10 essais, correspondant au temps nécessaire pour que Stentor se déplie. Le taux de contraction après le faible tapotement a initialement augmenté avant de diminuer, un schéma non observé avec le faible tapotement seul. « Nous avons vu cette bosse sur le graphique où le taux de contraction augmente initialement avant de diminuer », a expliqué Gershman. Cette réponse indique un apprentissage associatif, où le faible tapotement devient lié au plus fort, marquant la première démonstration de ce type chez un protiste. « Cela soulève la question de savoir si les organismes apparemment simples sont capables d'aspects de cognition que nous associons généralement à des organismes beaucoup plus complexes, multicellulaires et pourvus de cerveaux », a noté Gershman. La découverte pointe vers une origine ancienne pour ce type d'apprentissage, précédant les systèmes nerveux multicellulaires de centaines de millions d'années. Shashank Shekhar de l'Université Emory, qui a étudié l'agrégation de Stentor pour une alimentation efficace, a qualifié les résultats de fascinants. « C'est fascinant qu'une seule cellule puisse accomplir des choses si complexes que nous pensions requérir un cerveau, des neurones, un apprentissage comportemental », a-t-il déclaré. Shekhar soupçonne que d'autres organismes unicellulaires pourraient posséder des capacités similaires. Le mécanisme implique probablement des récepteurs sensibles au toucher permettant un afflux de calcium, modifiant la tension de la cellule et déclenchant la contraction, les stimuli répétés modifiant ces récepteurs comme un interrupteur moléculaire pour le stockage de la mémoire. Les résultats paraissent dans un preprint sur bioRxiv (DOI: 10.64898/2026.02.25.708045).
