Descubren cómo los insectos voladores toman decisiones rápidas y eficientes

Moscas, abejas y otros insectos voladores poseen una gran capacidad para decidir rápidamente el camino a tomar en pleno vuelo: lo hacen con eficacia y obtienen excelentes resultados. Una nueva investigación arroja luz sobre los procesos cerebrales que entran en juego en esa habilidad para coordinar movimientos rápidos y eficientes. Los resultados podrían tener importantes aplicaciones en el campo de la robótica, la aviación y la informática.

Según una nota de prensa de la Universidad de Flinders, en Australia, un grupo de investigadores conformado por especialistas de ese centro académico y de otras instituciones australianas ha logrado desentrañar algunos de los misterios inherentes a la sorprendente eficacia de los insectos voladores, capaces de tomar decisiones drásticas y con extrema rapidez en sus movimientos al volar.

Aunque el cerebro de una abeja es 500 veces más pequeño que aquel que posee un ratón, una estructura modular compleja con más de 800 mil neuronas densamente agrupadas le permite alcanzar una increíble velocidad de procesamiento cuando toma decisiones al volar. Las moscas, en tanto, poseen una respuesta al movimiento 10 veces más rápida que la alcanzada por el ser humano.

¿Cómo es posible que organismos tan pequeños y supuestamente tan simples logren esos increíbles niveles de eficacia al volar? Solamente con hacer el esfuerzo de atrapar una mosca podemos comprobar estas capacidades, o también observando como las abejas dirigen y coordinan sus vuelos para llegar a la flor buscada desde distancias enormes para su contexto.



Vuelo inteligente

En un estudio que combina imágenes cerebrales, análisis de vuelo y modelos informáticos, los científicos agrupados en el Australian Research Council buscan generar nuevos conocimientos sobre cómo los insectos y los animales pueden utilizar los movimientos para simplificar el manejo de la información del entorno y, a partir de esos datos, tomar decisiones rápidas y eficientes.

Por ejemplo, los investigadores concluyeron que algunos insectos son tan pequeños y alcanzan un rendimiento tan elevado que pueden transformarse en fuentes de aprendizaje para el ser humano. El objetivo sería comprender más sobre los mecanismos neuronales y de comportamiento que les permiten ser recolectores tan eficientes o expertos al momento de atacar y evadir a otros insectos.

Uno de los desafíos es entender las respuestas de las moscas al volar y su capacidad para decidir movimientos en plazos temporales ínfimos. Los científicos trabajan para descubrir cómo estos insectos pueden funcionar con tanta eficacia, a pesar de tener cerebros pequeños y ojos compuestos de baja resolución.

Moscas y abejas

Aunque se sabe que las moscas son muy sensibles al movimiento, los especialistas buscan entender cómo visualizan el mundo de acuerdo a la forma en que vuelan y posicionar sus cuerpos. Todos estos datos les permiten tomar mejores decisiones al volar, una condición que los científicos intentarán describir para posteriormente poder aprovechar en aplicaciones en el entorno humano.

Por otra parte, otro sector de investigación se centrará en el entrenamiento de una colmena de abejas destinadas a cumplir con un propósito determinado, para posteriormente comparar sus reacciones y patrones de vuelo con los que muestran las abejas no entrenadas o en vuelo libre. Esto permitirá determinar, por ejemplo, la forma en la que adaptan sus estrategias al momento de volar hacia una flor específica.

Los investigadores destacaron que las conclusiones del estudio podrán desembocar en aplicaciones en áreas tan variadas como la robótica, la aviación, el rescate en zonas de desastres naturales, la informática, las neurociencias, la minería o la agricultura.

Referencias

Visual motion sensitivity in descending neurons in the hoverfly. Sarah Nicholas et al. Journal of Comparative Physiology A (2020).DOI:https://doi.org/10.1007/s00359-020-01402-0

Persistent firing and adaptation in optic-flow-sensitive descending neurons. Nicholas, S and Nordström, K. Current Biology (2020).DOI:https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.05.019

Video: Templeton World Charity Foundation.

Foto: Sandy Millar en Unsplash.