A C. elegans féreg (jobbra) kilép a P. pacificus féreg elől (balra). (Salk Intézet) Miközben a tudósok egyre többet fedeznek fel az agyról és annak működéséről, segíthet megtudni, hogy mennyi agyanyagra van szükség bizonyos funkciók elvégzéséhez – és ahhoz, hogy összetett döntéseket hozhassunk, kiderül, hogy mindössze 302 neuronra lehet szükség.
Ez egy új tanulmányon alapul, amely a ragadozó férget vizsgálja Békés pap . A féreg harapásra támaszkodik, hogy zsákmányát falatozza vagy táplálékforrását megvédje; ez lehetőséget adott a kutatóknak döntéshozatalának elemzésére.
Ahelyett, hogy a tényleges neuronokat és sejtkapcsolatokat vizsgálták volna a döntéshozatalra utaló jelek után, a csapat az idegsejtek viselkedését vizsgálta P. pacificus ehelyett – konkrétan arról, hogyan választotta kiharapó képességeit, amikor különböző típusú fenyegetéssel szembesül.
'Tanulmányunk azt mutatja, hogy egy olyan egyszerű rendszert, mint a féreg, használhat bonyolult dolgok tanulmányozására, például célirányos döntéshozatalra.' mondja Sreekanth Chalasani neurobiológus a kaliforniai Salk Biológiai Tanulmányok Intézetétől.
'Bebizonyítottuk azt is, hogy a viselkedés sokat elárulhat az agy működéséről.'
Chalasani és munkatársai kísérletekben megfigyelték P. pacificus két különböző stratégiát alkalmazva – harapni felfalni és harapni elrettenteni – a Caenorhabditis elegans féreg, zsákmánya és versenytársa is.
Lárvával C. elegans amelyeket könnyű legyőzni, P. pacificus a harapást választotta, hogy megöljön. A felnőttekkel, P. pacificus a férgek hajlamosak voltak erőből harapni C. elegans távol az élelmiszerforrásoktól. Ez a stratégiaváltás és a tudatos választás bizonyítéka.
Megfigyelve, hogy hol P. pacificus a férgek lerakták petéiket, és hogyan változott meg a viselkedésük, amikor egy bakteriális táplálékforrás volt a közelben, a tudósok megállapították, hogy felnőtteket harap. C. elegans voltak szándékolt elűzni őket – más szóval, ezek nem egyszerűen kudarcos kísérletek voltak a versenytársak megölésére.
Bár megszoktuk, hogy ilyen döntéseket hoznak a gerincesek, korábban nem volt egyértelmű, hogy a férgek rendelkeznek-e azzal a képességgel, hogy közmondásosan felmérjék bizonyos cselekedetek előnyeit, hátrányait és következményeit.
„A tudósok mindig is azt feltételezték, hogy a férgek egyszerűek – mikor P. pacificus harapások, amelyekről azt hittük, hogy mindig egyetlen ragadozó célt szolgáltak, – mondja Kathleen Quach idegtudós a Salk Biológiai Tanulmányok Intézetétől.
'Tulajdonképpen, P. pacificus sokoldalú, és ugyanazt a műveletet, harapást tudja használni C. elegans , különböző hosszú távú célok eléréséhez. Meglepődve tapasztaltam P. pacificus a sikertelennek tűnő ragadozást a sikeres és célirányos területiségbe tudja kamatoztatni.
Az, hogy 302 neuron áll a rendelkezésedre, valójában nem sok – az emberi lények körülbelül 86 milliárddal rendelkeznek. De úgy tűnik, hogy a döntéshozatal alapjait biológiailag nagyon egyszerű kódolni.
Az egyik terület, amelyen ez az új kutatás segíthet, az a fejlesztés mesterséges intelligencia : annak kitalálása, hogyan lehet megtanítani a számítógépes szoftvereket önálló döntések meghozatalára a lehető legkevesebb programozással és neurális hálózattal.
A tervek szerint a jövőbeni kutatások azt vizsgálják, hogy e döntéshozatal mekkora része van bekötve az agyába P. pacificus , és mennyire rugalmas. Ez ismét hatással lesz a megértésrehogyan hozzuk meg saját döntéseinket.
'Még az olyan egyszerű rendszereknek is, mint a férgek, különböző stratégiáik vannak, és választhatnak ezek közül a stratégiák közül, eldöntve, hogy egy adott helyzetben melyik működik jól számukra.' mondja Chalasani .
'Ez keretet biztosít annak megértéséhez, hogy ezek a döntések miként születnek bonyolultabb rendszerekben, például emberekben.'
A kutatás ben jelent meg Aktuális biológia .