Ile neuronów potrzebuje zwierzę, aby podejmować złożone decyzje? Mniej niż myślisz

Nowe badania pokazują, że maleńkie robaki z mniej niż 302 neuronami są w stanie podejmować złożone decyzje. Potwierdziło to grono uczonych w Nowe badanie Został opublikowany w czasopiśmie Current Biology.

Naukowcy spędzili dziesięciolecia, próbując odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób zwierzę podejmuje decyzje, koncentrując się na komórkach mózgowych i połączeniach, które mogą być zaangażowane. W nowym badaniu skupili się na innym podejściu, analizując raczej zachowanie niż neurony.

Naukowcy zaskoczeni

Robaki wiedzą, jak wybrać między dwiema różnymi akcjami (i prawidłowo je infekować)

Z zaskoczeniem odkryli, że robaki mogą brać pod uwagę wiele czynników i wybierać między dwoma różnymi działaniami, mimo że mają tylko 302 neurony, w porównaniu do około 86 miliardów u ludzi.

Autorzy zauważają, że odkrycia mają ważne implikacje dla sposobu, w jaki naukowcy oceniają motywację i zdolności poznawcze zwierząt. Ponadto badanie pokazuje, że złożone zdolności podejmowania decyzji można zakodować w małych sieciach biologicznych i przemysłowych.

Przeczytaj także

Aktualności

„Nasze badanie pokazuje, że prosty, podobny do robaka system może być wykorzystany do badania czegoś złożonego, takiego jak podejmowanie decyzji zorientowanych na cel. Pokazujemy również, że zachowanie może nam wiele powiedzieć o tym, jak działa mózg”, mówi starszy autor Sreekanth Chalasani. adiunkt w Pracowni Neurobiologii Molekularnej Instytutu Salka.

Nawet najprostsze systemy mózgowe mają różne strategie i mogą wybierać spośród

Srikanth ChalasaniLaboratorium Neurobiologii Molekularnej Instytutu Salka

„Nawet najprostsze systemy, takie jak robaki, mają różne strategie i mogą wybierać spośród nich, decydując, który z nich będzie im odpowiadał w danej sytuacji” – dodaje. „To zapewnia ramy do zrozumienia, w jaki sposób te decyzje są podejmowane w bardziej złożonych systemach, takich jak ludzie”.

Bez względu na to, czy zjada zdobycz, czy broni swojego źródła pożywienia, drapieżny robak Pristionchus pacificus Ponieważ opiera się na gryzieniu. Wyzwaniem dla zespołu było określenie intencji robaka, kiedy został ugryziony.

różne strategie

Jakie są intencje robaka, gdy gryzie?

Naukowcy odkryli, żeP. Pacificus„Wybiera między dwiema strategiami karmienia, aby ugryźć swoją ofiarę i konkurenta, który nazywa się innym robakiem”Niektóre typy są eleganckie„.Z jednej strony jest strategia drapieżnika, której celem jest zabicie ofiary, az drugiej strategia terytorialna, w której żądło służy zamiast wymuszać”C. elegansTrzymaj się z dala od źródła pożywienia.

Ten ’P. Pacificus„Wybierz strategię drapieżną przeciwko larwom”C. elegansktóre są łatwe do zabicia. Chociaż to ’P. PacificusWybierz strategię regionalną przeciwkoC. elegans„Dorośli, których trudno zabić i mają przewagę liczebną”P. PacificusDostać jedzenie. Dziwny fakt: mężczyźni C. elegans Mają większą liczbę neuronów (385) niż osoby biseksualne (302). W tym gatunku nie ma samic.

Przeczytaj także

Joaquim Alcacho

Dla zespołu wydawało się, żeP. PacificusZważyć koszty i korzyści wielu potencjalnych wyników pracy, co jest zachowaniem znanym kręgowcom, ale nieoczekiwanym u robaka.

Naukowcy zawsze zakładali, że robaki są proste: w rzeczywistości są wszechstronne i wykorzystują to samo działanie, aby osiągnąć różne długoterminowe cele.

Kathleen QuachLaboratorium Neurobiologii Molekularnej Instytutu Salka

Naukowcy zawsze zakładali, że robaki są proste: kiedyP. Pacificus„Ugryzienia, uważamy, że zawsze służą jednemu celowi jako drapieżnik”, mówi pierwsza autorka, Kathleen Koach, habilitant w laboratorium Challasani. „W rzeczywistości jest dość wszechstronny i może korzystać z tej samej procedury,C. elegansdo osiągnięcia różnych długoterminowych celów. Byłem zaskoczony, gdy to odkryłemP. PacificusTo, co wydawało się nieudaną drapieżnictwem, można wykorzystać w skutecznym regionalizmie zorientowanym na cel.

W przyszłości naukowcy zamierzają określić obliczenia kosztów i korzyści dla „P. pacificus jest zaplanowany lub elastyczny. Mają nadzieję, że dalsze tego typu badania pomogą odkryć molekularne podstawy procesu podejmowania decyzji.