Удивительно! Сложное принятие решений обнаружено у хищных червей, имеющих всего 302 нейрона

Поскольку ученые продолжают узнавать все больше о мозге и о том, как он работает, можно узнать, сколько мозгового вещества требуется для выполнения определенных функций - а для принятия сложных решений, оказывается, может потребоваться всего 302 нейрона.

Это следует из результатов нового исследования хищного червя Pristionchus pacificus. Чтобы перекусить добычей или защитить свой источник пищи, червь полагается на укус; это дало исследователям возможность проанализировать процесс принятия решений.

Вместо того, чтобы изучать нейроны и клеточные соединения на предмет признаков принятия решений, команда исследователей изучила поведение P. pacificus - в частности, то, как он выбирает, как использовать свои возможности кусания при столкновении с различными видами угроз.

"Наше исследование показывает, что можно использовать такую простую систему, как червь, для изучения чего-то сложного, например, принятия решений, направленных на достижение цели", - говорит нейробиолог Срикант Чаласани из Института биологических исследований Салка в Калифорнии.

"Мы также продемонстрировали, что поведение может многое рассказать нам о том, как работает мозг".

В ходе экспериментов Чаласани и его коллеги наблюдали, как P. pacificus применяет две различные стратегии - кусает, чтобы пожрать, и кусает, чтобы отпугнуть - в отношении червя Caenorhabditis elegans, как своей добычи, так и конкурента.

С личинками C. elegans, которых легко одолеть, P. pacificus предпочитал кусать, чтобы убить. Что касается взрослых особей, то черви P. pacificus, как правило, кусали, чтобы оттеснить C. elegans от источников пищи. Это свидетельствует о смене стратегии и сознательном выборе.

Наблюдая за тем, где черви P. pacificus откладывали свои яйца и как менялось их поведение, когда рядом находился бактериальный источник пищи, ученые определили, что укусы взрослых C. elegans были направлены на то, чтобы отогнать их - другими словами, это не были просто неудачные попытки убить конкурентов.

Хотя мы привыкли к тому, что позвоночные животные принимают такие решения, ранее не было ясно, что черви обладают достаточным мозговым потенциалом, чтобы таким образом взвешивать все "за", "против" и последствия конкретных действий.

"Ученые всегда полагали, что черви просты - когда P. pacificus кусает, мы думали, что это всегда происходит с единственной хищнической целью", - говорит нейробиолог Кэтлин Куач из Института биологических исследований Салка.

"На самом деле, P. pacificus универсален и может использовать одно и то же действие - укус C. elegans - для достижения различных долгосрочных целей. Я была удивлена, обнаружив, что P. pacificus может использовать то, что казалось неудачным хищничеством, для успешной и целенаправленной территориальности".

302 нейрона в вашем распоряжении - это не так уж много, на самом деле - у человека их где-то 86 миллиардов. Но, похоже, основы принятия решений довольно просто закодировать с биологической точки зрения.

Одним из направлений, в котором может помочь новое исследование, является развитие искусственного интеллекта: выяснение того, как научить компьютерные программы принимать самостоятельные решения с минимальными затратами на программирование и создание нейронных сетей.

В будущем планируется изучить, насколько принятие решений является жестко закрепленным в мозге P. pacificus, а насколько гибким. Опять же, это будет иметь значение для понимания того, как мы делаем свой собственный выбор.

"Даже такие простые системы, как черви, имеют различные стратегии, и они могут выбирать между этими стратегиями, решая, какая из них подходит им в данной ситуации", - говорит Чаласани.

"Это дает основу для понимания того, как эти решения принимаются в более сложных системах, таких как люди".

Исследование было опубликовано в журнале Current Biology.