尽管黏菌Physarum polycephalum是一种单细胞生物，但它有一些非常有趣的特性。最新的研究发现，它似乎能够“记住”它之前找到食物的地方，即使它没有大脑或神经系统。这可能有助于解释网络生物如何在复杂环境中不仅生存，还能茁壮成长，并可能是理解这些物种记忆形成机制的关键。
P. polycephalum是地球上最奇特的生命形式之一。它既不是植物、动物，也不是真菌，而是一种复杂的单细胞变形虫，属于原生生物界。在其生命周期的早期，P. polycephalum作为一个单核细胞存在，但后来它与其他细胞合并，形成一个包含数百万个核的巨大单细胞。
这是原生质阶段，生物体可以覆盖多达几平方米的区域。它的身体由一个复杂的互联管道网络组成，这些管道的挤压在不同区域之间产生流动。这个网络可以迅速生长并重新组织自己，以最大化利用其环境。
2000年，日本RIKEN的Toshiyuki Nakagaki发现P. polycephalum能够解决简单的迷宫以到达食物源。自那时起，科学家们发现了许多类似智能的行为，比如能够有效地解决旅行商问题，并“记住”物质。
生物物理学家Mirna Kramar和Karen Alim在德国的马克斯·普朗克动力学与自组织研究所发现，P. polycephalum利用其身体的架构来存储有关它之前找到食物地点的记忆。他们通过显微观察和理论建模，研究了生物体如何围绕食物源排列自己，并理解了黏菌在这个过程中的内部机制。
研究发现，找到食物源会触发一种化学物质的释放，该化学物质在食物位置局部软化管壁。然后触发管道扩张，变得更宽，以加速黏菌内部的流动到该位置。这种化学物质还向整个生物体发出信号，指示食物的位置，使其能够移动到该位置并专注于进食。
P. polycephalum可以重新吸收其身体的一部分，如果它伸展探索性管道进入一个不适宜居住或没有兴趣的区域。但如果它找到了并吃了一顿营养丰富的饭，那些粗管就会保持在原地，以便如果食物再次出现，它可以迅速返回该地点。
这种逐渐软化的过程是现有食物源印记发挥作用的地方，也是信息存储和检索的地方。过去的进食事件嵌入在管径的层次结构中，特别是在网络中粗细管的排列中。对于现在运输的软化化学物质，网络中的粗管在交通网络中充当高速公路，使整个生物体能够快速运输。网络架构中先前的遭遇会影响迁移未来方向的决策。
这与人脑的工作方式并不完全不同。虽然必须谨慎地将黏菌与人类大脑进行比较，但有一些有趣的相似之处可能有助于我们理解各种类型生物的信息编码方式。在这种情况下，突触在学习和使用时会增强，但如果我们不使用它们，它们会变弱，这与黏菌的管道类似，在感兴趣的地点会变厚，但如果它们的存在对生物体不再有用，它们会死亡或被重新吸收。
这项研究已在PNAS上发表。