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por Pablo Javier
Piacente
10 Diciembre
2021
del Sitio Web
Tendencias21
De acuerdo a las simulaciones por ordenador,
los mismos principios geométricos gobiernan
la toma de decisiones espaciales en animales
tan diversos como insectos y peces.
Crédito: Instituto Max Planck de Comportamiento Animal
Vivek Sridhar.
Un
algoritmo común que gobierna la
toma de decisiones entre especies sugiere que los principios
geométricos fundamentales pueden explicar cómo y por qué los
animales se mueven de la forma en que lo hacen.
Investigadores de la
Universidad de Konstanz y el
Instituto Max Planck de Comportamiento Animal,
en Alemania, han descubierto una regla única que utilizan los
animales para tomar decisiones espaciales mientras se desplazan.
Las decisiones se basan
en un algoritmo, que fue identificado por los científicos a través
de tecnologías de realidad virtual.
Para los especialistas alemanes, los animales pueden hacer frente a
la complejidad ambiental al emplear un esquema binario en la toma de
decisiones, que reduce la enorme diversidad de opciones a solamente
dos alternativas.
De esta forma, los
ejemplares de las especies más variadas son capaces de tomar
decisiones efectivas y rápidas con relación a su ubicación espacial
y desplazamientos.
Según
una nota de prensa, el algoritmo es
utilizado por los animales al decidir dónde ir entre muchas
posibilidades.
De esta manera, un grupo
de principios geométricos básicos serviría para explicar y
comprender los movimientos que realizan los animales al desplazarse
en el espacio, en una prueba más de la trascendencia del orden
matemático y de las formas geométricas en el ordenamiento de la
realidad.
En diferentes
especies de animales
En el nuevo estudio interdisciplinario liderado por los científicos
alemanes, que fue publicado recientemente en Proceedings of the
National Academy of Sciences (PNAS), también colaboraron
especialistas del Instituto de Ciencias Weizmann, en Israel,
y de la Universidad Eötvös Loránd, en Hungría.
Los expertos construyeron
un modelo computacional de toma de decisiones en el cerebro, que les
permitió obtener una nueva perspectiva sobre cómo toman decisiones
espaciales los animales.
El modelo fue contrastado en movimientos reales a partir de
tecnologías de realidad virtual inmersiva, que permitieron a los
científicos estudiar los desplazamientos en el espacio de tres
especies: la mosca de la fruta, la langosta del desierto y el pez
cebra.
De esta forma, lograron
cotejar el modelo en animales que vuelan, caminan y nadan,
comprobando que los mismos principios rigen los desplazamientos de
especies que se mueven en contextos completamente diferentes.
El patrón principal que sustenta al algoritmo descubierto es la
bifurcación:
ante un escenario que
les muestra una infinidad de alternativas, los animales tienden
a "ordenar" la realidad en dos caminos posibles.
Esa bifurcación les
permite ir descartando rápidamente las opciones que van surgiendo en
el esquema binario, hasta que finalmente seleccionan una posibilidad
definitiva.
El camino hasta la
decisión final se realiza rápidamente, pero insume una compleja
cantidad de
redes neuronales en el cerebro de los animales.
Decisiones
súbitas que responden a los cambios en el entorno
Una serie de cambios abruptos de dirección y movimientos, que están
asociados con la exclusión de una de las opciones disponibles en la
estructura binaria, son el resultado de repentinas variaciones en la
dinámica neuronal.
Al parecer, todas las
especies exhibieron exactamente las mismas bifurcaciones que se
habían predicho de acuerdo al algoritmo.
Además, este proceso de toma de decisiones, extremadamente efectivo
en contextos ecológicos complejos y diversos, no es solamente
utilizado a nivel individual.
Los científicos también
descubrieron que los mismos principios geométricos probablemente se
apliquen a la toma de decisiones espaciales por parte de colectivos
de animales, como por ejemplo rebaños o bandadas.
Por último, los especialistas destacaron que las representaciones
neuronales de las opciones que tienen en cuenta los animales cambian
inevitablemente a medida que se mueven por el espacio.
Esto significa que la
evaluación y la decisión se concretan prácticamente al mismo tiempo:
los animales no
seleccionan primero un lugar y luego se mueven hacia el
objetivo, sino que efectúan la elección prácticamente en forma
simultánea a los estímulos que van recibiendo del entorno.
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