;
Наука 13 марта 2022

Сложный процесс принятия решений найден у хищных червей всего с 302 нейронами

Далее

В новом исследовании хищного червя Pristionchus pacificus ученые выяснили, что для того чтобы перекусить своей добычей или защитить свой источник пищи, червь полагается на укусы. Это дало исследователям возможность проанализировать процесс принятия решений.

Вместо того, чтобы искать признаки принятия решений в реальных нейронах и клеточных связях, команда изучила поведение Pristionchus pacificus — в частности, то, как он решил использовать свои «кусающие» способности при столкновении с различными типами угроз.

«Наше исследование показывает, что вы можете использовать простую систему, такую ​​как червь, для изучения чего-то сложного, например, целенаправленного принятия решений», — рассказал нейробиолог Шрикант Чаласани из Института биологических исследований Солка в Калифорнии.

«Мы также продемонстрировали, что поведение может многое рассказать нам о том, как работает мозг», — добавил ученый.

В экспериментах Чаласани и его коллеги наблюдали, как Pristionchus pacificus использует две разные стратегии — укус, чтобы съесть и укус, чтобы подраться с червем Caenorhabditis elegans , который одновременно является его добычей и конкурентом.

Личинок Caenorhabditis elegans, которых легко одолеть, Pristionchus pacificus предпочел сразу съедать. Взрослых особей черви они, как правило, кусали только ради того, чтобы оттолкнуть Caenorhabditis elegans от источников пищи. Это свидетельство смены стратегии и осознанного выбора.

Наблюдая, где черви Pristionchus pacificus откладывали яйца и как менялось их поведение, когда поблизости находился источник бактериальной пищи, ученые определили, что укусы взрослых особей Caenorhabditis elegan были направлены на то , чтобы отогнать их — другими словами, это были просто укусы, а не попытки убить конкурентов.

Хотя мы привыкли к такому принятию решений от позвоночных — ранее не было ясно, есть ли подобная мозговая способность у червей, которая помогла бы им взвесить все за, против, и последствия конкретных действий.

«Ученые всегда предполагали, что черви были простыми — когда Pristionchus pacificus кусает, мы думали, что это всегда делается с единственной хищной целью», — отметил нейробиолог Кэтлин Квач из Института биологических исследований Солка.

«На самом деле, Pristionchus pacificus универсален и может использовать одно и то же действие, кусая Caenorhabditis elegan для достижения различных долгосрочных целей», — добавил ученый.

302 нейрона на самом деле не так уж и много — у людей их где-то около 86 миллиардов. Но кажется, что с биологической точки зрения основы принятия решений довольно просто закодировать.

Одной из областей, в которой может помочь это новое исследование, является разработка искусственного интеллекта: выяснить, как научить компьютерное программное обеспечение принимать независимые решения с минимальным использованием программирования и нейронных сетей.

В будущих исследованиях планируется понять какая часть этого процесса принятия решений заложена в мозгу Pristionchus pacificus, а какая является гибкой. Опять же, это будет иметь значение, когда дело доходит до понимания того, как мы делаем свой собственный выбор .

«Даже простые системы, такие как черви, имеют разные стратегии, и они могут выбирать между этими стратегиями, решая, какая из них лучше всего подходит для них в данной ситуации», — отметил Чаласани.


Читать далее

Самое большое генеалогическое древо человечества показало историю нашего вида

Физики воссоздали способности Т-1000 из «Терминатора-2» в лаборатории

Ученые, возможно, нашли недостающее звено между одноклеточными и клетками человека