Un abejorro elige entre dos patrones que contienen diferentes números de círculos amarillos. Crédito: Lars Chittka
Las abejas pueden resolver tareas como contar objetos de forma inteligente con un número muy pequeño de células nerviosas en sus cerebros, según investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres.
Para entender cómo cuentan las abejas, los investigadores simularon un "cerebro" en miniatura muy simple en un ordenador con solo cuatro células nerviosas, muchas menos de las que tiene una abeja real.
El cerebro simulado pudo contar fácilmente pequeñas cantidades de artículos al inspeccionar un artículo de cerca y luego inspeccionar de cerca el siguiente artículo, y así sucesivamente, que es lo mismo que hacen las abejas al contar. Esto difiere de los humanos, que miramos todos los artículos y los contamos en conjunto.
En este estudio, publicado en la revista iScience, los investigadores proponen que este comportamiento inteligente hace que la compleja tarea de contar sea mucho más fácil, permitiendo que las abejas muestren impresionantes habilidades cognitivas con una capacidad intelectual mínima.
Estudios anteriores habían demostrado que las abejas pueden contar hasta cuatro o cinco ítems, pueden elegir el número más pequeño o más grande de un grupo e incluso elegir el cero frente a otros números mayores cuando se entrena para elegir 'menos'.
Según los resultados de esta investigación, es posible que las abejas hayan logrado esta habilidad, no mediante la comprensión de conceptos numéricos, sino mediante el uso de movimientos de vuelo específicos para inspeccionar detenidamente los elementos que luego configuran su entrada visual y simplifican la tarea hasta el momento en que se requiere una capacidad intelectual mínima.
Este hallazgo demuestra que la inteligencia de las abejas, y potencialmente la de otros animales, puede estar mediada por un número muy pequeño de células nerviosas, siempre y cuando estén conectadas de la manera correcta.
Implicaciones para la IA
El estudio también podría tener implicaciones para la inteligencia artificial, porque los robots autónomos eficientes necesitan confiar en algoritmos robustos y computacionalmente económicos, y podrían beneficiarse de emplear comportamientos de seguimiento inspirados en insectos.
La autora principal de esta investigación, Vera Vasas, de la Universidad Queen Mary de Londres, explica al respecto en un comunicado: "Nuestro modelo muestra que, a pesar de que en general se considera que el recuento requiere una gran inteligencia y un gran cerebro, se puede hacer fácilmente con los circuitos más pequeños de las células nerviosas. Sugerimos que el uso de movimientos de vuelo específicos para escanear objetivos, en lugar de conceptos numéricos, explica la capacidad de recuento de las abejas. Esta monitorización agiliza la información visual y significa que una tarea como contar requiere poco poder mental”.
"Un examen cuidadoso de las estrategias de inspección reales utilizadas por los animales puede revelar que a menudo emplean conductas de monitorización activas, como atajos, para simplificar las tareas complejas de discriminación de patrones visuales. Esperamos que nuestro trabajo inspire a otros a mirar más de cerca no solo las tareas cognitivas que los animales pueden resolver, sino también en cómo los están resolviendo".
Para entender cómo cuentan las abejas, los investigadores simularon un "cerebro" en miniatura muy simple en un ordenador con solo cuatro células nerviosas, muchas menos de las que tiene una abeja real.
El cerebro simulado pudo contar fácilmente pequeñas cantidades de artículos al inspeccionar un artículo de cerca y luego inspeccionar de cerca el siguiente artículo, y así sucesivamente, que es lo mismo que hacen las abejas al contar. Esto difiere de los humanos, que miramos todos los artículos y los contamos en conjunto.
En este estudio, publicado en la revista iScience, los investigadores proponen que este comportamiento inteligente hace que la compleja tarea de contar sea mucho más fácil, permitiendo que las abejas muestren impresionantes habilidades cognitivas con una capacidad intelectual mínima.
Estudios anteriores habían demostrado que las abejas pueden contar hasta cuatro o cinco ítems, pueden elegir el número más pequeño o más grande de un grupo e incluso elegir el cero frente a otros números mayores cuando se entrena para elegir 'menos'.
Según los resultados de esta investigación, es posible que las abejas hayan logrado esta habilidad, no mediante la comprensión de conceptos numéricos, sino mediante el uso de movimientos de vuelo específicos para inspeccionar detenidamente los elementos que luego configuran su entrada visual y simplifican la tarea hasta el momento en que se requiere una capacidad intelectual mínima.
Este hallazgo demuestra que la inteligencia de las abejas, y potencialmente la de otros animales, puede estar mediada por un número muy pequeño de células nerviosas, siempre y cuando estén conectadas de la manera correcta.
Implicaciones para la IA
El estudio también podría tener implicaciones para la inteligencia artificial, porque los robots autónomos eficientes necesitan confiar en algoritmos robustos y computacionalmente económicos, y podrían beneficiarse de emplear comportamientos de seguimiento inspirados en insectos.
La autora principal de esta investigación, Vera Vasas, de la Universidad Queen Mary de Londres, explica al respecto en un comunicado: "Nuestro modelo muestra que, a pesar de que en general se considera que el recuento requiere una gran inteligencia y un gran cerebro, se puede hacer fácilmente con los circuitos más pequeños de las células nerviosas. Sugerimos que el uso de movimientos de vuelo específicos para escanear objetivos, en lugar de conceptos numéricos, explica la capacidad de recuento de las abejas. Esta monitorización agiliza la información visual y significa que una tarea como contar requiere poco poder mental”.
"Un examen cuidadoso de las estrategias de inspección reales utilizadas por los animales puede revelar que a menudo emplean conductas de monitorización activas, como atajos, para simplificar las tareas complejas de discriminación de patrones visuales. Esperamos que nuestro trabajo inspire a otros a mirar más de cerca no solo las tareas cognitivas que los animales pueden resolver, sino también en cómo los están resolviendo".
El tamaño importa
El tamaño del cerebro importa mucho cuando se trata de abejas. Tienen solo un millón de células nerviosas en total, por lo que tienen una capacidad intelectual muy pequeña y deben implementar algoritmos computacionales muy eficientes para resolver tareas. En comparación, los humanos tienen 86 mil millones de células nerviosas que son responsables de recibir información y enviar comandos.
Para modelar la entrada al cerebro, los autores analizaron el punto de vista de una abeja cuando vuela cerca de los objetos y los inspecciona uno por uno. Los resultados mostraron que el cerebro simulado pudo realizar estimaciones confiables sobre la cantidad de elementos en exhibición cuando se les proporcionó la información visual real que la abeja está recibiendo mientras realiza la tarea.
El profesor Lars Chittka, también de la Universidad Queen Mary de Londres y líder del equipo que realizó el estudio, añade: "Estos hallazgos se suman al creciente trabajo que muestra que el comportamiento aparentemente inteligente no requiere cerebros grandes, sino que puede respaldarse con pequeños circuitos neuronales que pueden acomodarse fácilmente en el microordenador que es el cerebro del insecto".
El tamaño del cerebro importa mucho cuando se trata de abejas. Tienen solo un millón de células nerviosas en total, por lo que tienen una capacidad intelectual muy pequeña y deben implementar algoritmos computacionales muy eficientes para resolver tareas. En comparación, los humanos tienen 86 mil millones de células nerviosas que son responsables de recibir información y enviar comandos.
Para modelar la entrada al cerebro, los autores analizaron el punto de vista de una abeja cuando vuela cerca de los objetos y los inspecciona uno por uno. Los resultados mostraron que el cerebro simulado pudo realizar estimaciones confiables sobre la cantidad de elementos en exhibición cuando se les proporcionó la información visual real que la abeja está recibiendo mientras realiza la tarea.
El profesor Lars Chittka, también de la Universidad Queen Mary de Londres y líder del equipo que realizó el estudio, añade: "Estos hallazgos se suman al creciente trabajo que muestra que el comportamiento aparentemente inteligente no requiere cerebros grandes, sino que puede respaldarse con pequeños circuitos neuronales que pueden acomodarse fácilmente en el microordenador que es el cerebro del insecto".
Referencia
Insect-Inspired Sequential Inspection Strategy Enables an Artificial Network of Four Neurons to Estimate Numerosity. Vera Vasas, Lars Chittka. iScience, Volume 11, p. 85-92, January 25, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2018.12.009
Insect-Inspired Sequential Inspection Strategy Enables an Artificial Network of Four Neurons to Estimate Numerosity. Vera Vasas, Lars Chittka. iScience, Volume 11, p. 85-92, January 25, 2019. DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2018.12.009