jueves, septiembre 20, 2018
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Las colonias de abejas imitan al cerebro humano

El funcionamiento de una colmena de abejas imita al de un cerebro humano, en el que cada insecto funciona como una neurona, ha descubierto una investigación de la Universidad de Sheffield en el Reino Unido. Este hallazgo podría ayudarnos a comprender mejor los mecanismos básicos del comportamiento humano, según los autores de esta investigación.

Los investigadores centraron su trabajo en las abejas melíferas, el único insecto social cuya colonia puede sobrevivir muchos años porque los individuos se acurrucan juntos y comen de la miel para mantenerse vivos durante los meses de invierno. Hasta ahora se había establecido que las colmenas se comportan como un superorganismo, dentro del cual el todo es mucho más que la suma de las partes. A esta sinergia de la colmena se la denomina regla de Farrar.

El equipo británico ha querido ir más lejos y conocer si estos insectos siguen también los principios neuropsicológicos que gobiernan nuestros cerebros. Para ello aplicaron un modelo psicológico teórico, usado generalmente para el estudio de los comportamientos humanos, a varias colonias de abejas melíferas, con la finalidad de observar las respuestas psicosociales de estos insectos. Los resultados se publican en la revista Nature.

Más concretamente, analizaron la velocidad a la cual las colonias de estas abejas toman una decisión entre muchos posibles sitios donde establecer un nuevo nido y después analizaron estos resultados a la luz de las leyes psicológicas aplicadas a las decisiones humanas (más concretamente la Ley de Piéron, la Ley de Hick y la Ley de Weber-Fechner).

En el cerebro humano, la toma de una decisión en el cerebro implica la intervención de neuronas individuales que desencadenan flujos electroquímicos. En dichos insectos, el proceso de selección de un nido recoge la interacción entre las abejas exploradoras y las demás, las primeras mostrando el descubrimiento del posible nido a través de una serie de movimientos corporales.

Sorprendente paralelismo
Analizando los resultados de estas interacciones, los investigadores descubrieron que los movimientos corporales de las abejas exploradoras imitan a las neuronas responsables de enviar los flujos electroquímicos en el cerebro: siguen las mismas leyes que subyacen en los procesos cerebrales de toma de decisiones.

El investigador principal, Andreagiovanni Reina, explica en un comunicado que “este estudio es emocionante porque sugiere que las colonias de abejas se adhieren a las mismas leyes que el cerebro al tomar decisiones colectivas”.

Añade que “con esta visión en mente, se pueden rastrear los paralelismos entre las abejas en una colonia y las neuronas del cerebro, ayudándonos a comprender e identificar los mecanismos generales que subyacen a las leyes psicofísicas, que en última instancia pueden conducir a una mejor comprensión del cerebro humano.

Encontrar similitudes entre el comportamiento de las colonias de abejas y las neuronas cerebrales es útil porque el comportamiento de los insectos seleccionando un nido es más simple que el estudio de las neuronas en un cerebro que toma decisiones”, concluye.

Investigaciones anteriores habían demostrado que el cerebro de los humanos y de otros animales sigue ciertas reglas conocidas como leyes psicofísicas. Las neuronas cerebrales individuales no obedecen leyes, pero todo el cerebro sí las cumple. De forma similar, este estudio encontró que incluso si las abejas aisladas no obedecen estas leyes, el superorganismo, es decir, la colonia, sí lo hace.

El estudio, cuyo principal resultado es haber comprobado que los superorganismos pueden obedecer las mismas leyes que el cerebro humano, es importante porque sugiere que los mecanismos que generan las leyes psicofísicas no sólo rigen el funcionamiento cerebral, sino que se extienden a la dinámica de comportamiento colectivo de los insectos.

Leyes cerebrales comunes
El estudio también ayuda a comprender y explorar mejor las leyes cerebrales, incluida la Ley de Piéron, la Ley Hicks y la Ley de Weber-Fechner, señalan los investigadores. La ley de Piéron sugiere que el cerebro es más rápido para tomar decisiones cuando las dos opciones para decidir son de alta calidad. El cerebro es más lento cuando las dos opciones son de menor calidad. Al estudiar la colonia de abejas, el estudio descubrió que la de melíferas es más rápida para tomar una decisión entre dos sitios de nidificación de alta calidad, en comparación con dos sitios de nidificación de baja calidad.

De manera similar, la Ley Hick señala que el cerebro es más lento para tomar decisiones cuando aumenta el número de opciones alternativas. En este estudio, los académicos descubrieron que la colonia de abejas tarda más en tomar decisiones cuando aumenta el número de sitios de nidificación alternativos.

Los investigadores también compararon las colonias de abejas con neuronas cerebrales en la Ley de Weber-Fechner. Esta ley determina que el cerebro puede seleccionar la mejor opción de calidad cuando existe una diferencia mínima entre las cualidades de las opciones.

Es decir, si tenemos tres patatas en la mano y quitamos dos, notamos la diferencia de peso. Pero si llevamos 30 papas en una bolsa y añadimos una, apenas notamos la diferencia. Esta investigación descubrió que el modelo de colonia de abejas sigue la misma progresión entre diferentes sitios de nidificación y su calidad media.

Referencia:
Psychophysical Laws and the Superorganism. Andreagiovanni Reina, Thomas Bose, Vito Trianni & James A. R. Marshall. Scientific Reports, Volume 8, Article number: 4387 (2018). DOI:10.1038/s41598-018-22616-y

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