Cómo simular la anticipación en organismos sin sistema nervioso
Científicos del Departamento de Ciencias Cognitivas de la Universidad de California en Merced y del Departamento de Matemáticas en la Universidad de California en Los Ángeles han desarrollado un modelo de reservorio basal inspirado biológicamente para entender cómo el moho del limo, Physarum polycephalum, logra anticipar cambios periódicos en su entorno sin necesidad de neuronas.
Este modelo simula la capacidad del Physarum polycephalum para almacenar información y anticiparse a futuros eventos a través de la adaptación alostática local, un concepto que subraya la capacidad de ciertas estructuras biológicas para reorganizarse en respuesta a las características ambientales.
En una simulación, los nodos del modelo, distribuidos en una red hexagonal, ajustan sus niveles de energía al recibir señales periódicas entre encendido y apagado. Mientras cada nodo ajusta su “demanda” de energía y mantiene ciertas conexiones con otros nodos, el conjunto del reservorio exhibe anticipación, replicando patrones de estímulos recibidos previamente, incluso cuando la señal cesa.
La capacidad del sistema para completar patrones temporales sin una salida supervisada establece un precedente importante para entender comportamientos anticipatorios no neuronales. Los investigadores sugieren que tales mecanismos podrían estar presentes en sistemas biológicos variados, revelando cierta forma de cognición en estos organismos simples que operan sin procesamiento simbólico.
Aunque la anticipación de eventos observada en el modelo es breve, a menudo limitándose a un ciclo temporal, los investigadores señalan que esto refleja las propiedades observadas en Physarum polycephalum y otras formas de vida mínimas o basales que muestran capacidades cognitivas rudimentarias y autosostenibles, sugiriendo una adaptación orgánica y evolutiva más que una limitación técnica del modelo.
Este trabajo, financiado por varias instituciones académicas, abre nuevas vías para comprensiones más profundas de fenómenos complejos arraigados en sistemas biológicos simples y destaca el potencial de estos métodos para desarrollar futuras teorías sobre el aprendizaje y la anticipación en sistemas no neuronales.
En conclusión, la investigación aborda la fascinante posibilidad de que la cognición básica y el comportamiento adaptativo pueden emerger sin la necesidad de neuronas, incluso en formas de vida tan simples como el moho del limo, sugiriéndonos nuevas formas de pensar sobre la inteligencia y adaptación biológica sin precedentes estructurados genéticos complejos.