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Estudio descubre gusanos que toman decisiones complejas

A pesar de tener sólo 302 neuronas, frente a los aproximadamente 86 mil millones de los humanos

Un nuevo estudio ha comprobado que gusanos diminutos con tan solo 302 neuronas son capaces de tomar decisiones complejas, según publican sus autores en la revista ‘publicados en Current Biology’.

Los científicos han pasado décadas tratando de responder a la pregunta de cómo toma decisiones un animal, centrándose en las células y conexiones del cerebro que podrían estar involucradas. En el nuevo estudio se han centrado en un enfoque diferente, al analizar el comportamiento y no las neuronas.

Y se sorprendieron al descubrir que los gusanos pueden tener en cuenta múltiples factores y elegir entre dos acciones diferentes, a pesar de tener sólo 302 neuronas, frente a los aproximadamente 86 mil millones de los humanos.

Los hallazgos tienen importantes implicaciones para la forma en que los investigadores evalúan la motivación y las capacidades cognitivas en los animales, destacan los autores. Es más, el estudio demuestra que las capacidades complejas de toma de decisiones podrían codificarse en pequeñas redes biológicas y artificiales.

«Nuestro estudio demuestra que se puede utilizar un sistema sencillo como el del gusano para estudiar algo complejo, como la toma de decisiones dirigida por objetivos. También demostramos que el comportamiento puede decirnos mucho sobre el funcionamiento del cerebro», afirma el autor principal, Sreekanth Chalasani, profesor asociado del Laboratorio de Neurobiología Molecular del Instituto Salk.

«Incluso los sistemas más sencillos, como los gusanos, tienen diferentes estrategias y pueden elegir entre ellas, decidiendo cuál les conviene en una situación determinada –añade–. Eso proporciona un marco para entender cómo se toman estas decisiones en sistemas más complejos, como los humanos».

Ya sea comiendo presas o defendiendo su fuente de alimento, el gusano depredador Pristionchus pacificus se basa en morder. El reto del equipo era determinar las intenciones del gusano cuando muerde.

Los investigadores descubrieron que ‘P. pacificus’ elige entre dos estrategias de alimentación para morder a su presa y competidor, otro gusano llamado ‘Caenorhabditis elegans’. Por un lado está la estrategia depredadora, en la que su objetivo al morder es matar a la presa, y por otro la estrategia territorial, en la que la mordedura se utiliza en cambio para obligar al ‘C. elegans’ a alejarse de una fuente de alimento.

El ‘P. pacificus’ elige la estrategia depredadora contra las larvas del ‘C. elegans’, que son fáciles de matar. En cambio, ‘P. pacificus’ selecciona la estrategia territorial contra los ‘C. elegans’ adultos, que son difíciles de matar y superan a los ‘P. pacificus’ en la obtención de alimento.

Para el equipo, parecía que los ‘P. pacificus’ sopesaban los costes y beneficios de los múltiples resultados potenciales de una acción, un comportamiento que es familiar en los vertebrados pero inesperado en un gusano.

«Los científicos siempre han asumido que los gusanos son simples: cuando el ‘P. pacificus’ muerde, pensamos que siempre lo hace con un único propósito depredador –dice la primera autora, Kathleen Quach, becaria postdoctoral en el laboratorio de Chalasani–. «En realidad, es versátil y puede utilizar la misma acción, morder al ‘C. elegans’, para lograr diferentes objetivos a largo plazo. Me sorprendió descubrir que el ‘P. pacificus’ podía aprovechar lo que parecía una depredación fallida para convertirla en una territorialidad exitosa y dirigida a un objetivo».

En el futuro, los científicos pretenden determinar qué cálculos de coste-beneficio del ‘P. pacificus’ están programados o son flexibles. Esperan que más investigaciones como ésta ayuden a descubrir los fundamentos moleculares de la toma de decisiones.

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