La lumaca di mare, Aplysia californica, è stata studiata per il suo sistema nervoso semplice e per la sua capacità di apprendimento. I ricercatori possono addestrare Aplysia ad associare una lieve scossa elettrica al tocco del suo sifone, facendo sì che l'animale ritiri la branchia quando viene toccato. Questo apprendimento associativo è una forma basilare di memoria e richiede l'attività di un gruppo specifico di neuroni nel cervello di Aplysia, noto come circuito sensomotorio.

Il circuito sensomotorio è costituito da neuroni sensoriali, interneuroni e motoneuroni. I neuroni sensoriali ricevono il segnale dal tatto e gli interneuroni elaborano il segnale e lo trasmettono ai motoneuroni. I motoneuroni inviano quindi un segnale alla branchia, costringendola a ritirarsi.

Affinché possa avvenire l’apprendimento associativo, l’attività dei neuroni sensoriali deve essere collegata all’attività dei motoneuroni. Ciò si ottiene mediante un processo chiamato potenziamento a lungo termine (LTP), che aumenta la forza delle sinapsi tra i neuroni.

L’LTP è un processo complesso che coinvolge una serie di geni, ognuno dei quali svolge un ruolo specifico nella regolazione dell’espressione dell’LTP. Ad esempio, un gene, CREB1, codifica un fattore di trascrizione che promuove l'espressione dei geni coinvolti nell'LTP. Un altro gene, PKA, codifica per una chinasi che attiva CREB1.

Quindi, la risposta alla domanda "Quanti geni ci vogliono per imparare?" non è un singolo numero, ma piuttosto una complessa rete di geni che interagiscono per regolare il processo di apprendimento associativo.