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El pez cebra anticipa el futuro para evitar el peligro virtual

Fecha :
29 de septiembre de 2021
Fuente :
RIKEN
Resumen :
Los científicos han descubierto neuronas particulares en el cerebro que monitorean si las predicciones hechas por los peces realmente se hacen realidad. Al hacer uso de un nuevo acuario equipado con realidad virtual donde se pueden tomar imágenes cerebrales del pez cebra mientras aprenden y navegan a través de señales de realidad virtual,los investigadores encontraron neuronas que permiten evitar riesgos de manera eficiente.
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HISTORIA COMPLETA

Científicos del Centro RIKEN de Ciencias del Cerebro CBS y colaboradores en Japón han descubierto neuronas particulares en el cerebro que monitorean si las predicciones hechas por los peces realmente se hacen realidad. Haciendo uso de un nuevo acuario equipado con realidad virtual donde se obtienen imágenes cerebrales deEl pez cebra se puede hacer mientras aprenden y navegan a través de señales de realidad virtual, los investigadores encontraron neuronas que permiten evitar riesgos de manera eficiente y crean un "mapa de peligro" en el cerebro que permite escapar a un lugar seguro. El estudio fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza el 29 de septiembre

Predecir el futuro es una parte integral de la toma de decisiones tanto para los peces como para los humanos. Cuando las situaciones reales no coinciden con las expectativas, el cerebro genera "errores de predicción", que nos permiten saber que nuestras expectativas estaban equivocadas. Las expectativas están formadas por factores internosmodelos del medio ambiente, y al igual que las personas, el nuevo estudio encontró que los peces tienen tales modelos en sus cerebros. Los investigadores monitorearon la actividad cerebral asociada al error de predicción en tiempo real a medida que el pez cebra aprendía a evitar el peligro en su tanque.Los peces intentaron mantener el error de predicción bajo para evitar el peligro de manera eficiente. Debido a que la evitación del riesgo es un comportamiento conservado evolutivamente, estos resultados arrojan luz sobre los circuitos cerebrales importantes que se comparten entre todos los vertebrados, incluidos los humanos.

Los peces cebra son pequeños y transparentes, lo que facilita el registro de la actividad de todo el cerebro. En el experimento, los peces vieron una opción entre zonas de realidad virtual rojas o azules mientras nadaban virtualmente y aprendieron a asociar los colores de la realidad virtual.zonas con peligro o seguridad. Los investigadores estaban particularmente interesados ​​en una parte frontal del cerebro llamada telencéfalo, que corresponde a la corteza cerebral y otras estructuras en los mamíferos, y que contribuye a la toma de decisiones. Como el pez cebra aprendió a evitar el peligro en situaciones virtualesEn realidad, se registró el cambio de lapso de tiempo en su actividad cerebral, lo que llevó al descubrimiento de neuronas que representan el error de predicción.

Emergieron poblaciones activas distintas de neuronas cuando los peces comenzaron a aprender que elegir la ruta virtual a través de entornos azules conducía al peligro y elegir la ruta roja significaba seguridad. Más tarde, una inversión experimental de la asociación, en la que el rojo se volvió peligroso en lugar del azul,condujo a una inactivación de estas neuronas. Esto les dijo a los investigadores que las neuronas probablemente estaban codificando una regla de comportamiento, no simplemente el color que estaban viendo los peces. En otro cambio en el espacio de realidad virtual, el paisaje se alteró para que no cambiaracambiar según los movimientos de la cola del pez. Por ejemplo, intentar nadar hacia adelante moviendo la cola no hizo que la vista retrocediera como se esperaba. Estas manipulaciones revelaron un grupo de neuronas que se activaba solo cuando las acciones que el pez pensaba les permitiríanAlcanzar la seguridad no tuvo el resultado esperado ". Creemos que esta población de neuronas está codificando un error de predicción en el cerebro, comparando la vista real de su entorno con tpredijo que la opinión que han aprendido los pondría a salvo si se comportaban de cierta manera ", dice el autor principal Makio Torigoe.

"Todo animal tiene que hacer predicciones para su futuro basándose en lo que ha aprendido antes", agrega el líder del equipo de investigación Hitoshi Okamoto. "Ahora sabemos cómo se comparan estas predicciones con lo que los animales realmente encuentran en el mundo y en qué partes deel cerebro del pez cebra impulsa la posterior toma de decisiones ".


Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.


Referencia de la revista :

  1. Makio Torigoe, Tanvir Islam, Hisaya Kakinuma, Chi Chung Alan Fung, Takuya Isomura, Hideaki Shimazaki, Tazu Aoki, Tomoki Fukai, Hitoshi Okamoto. El pez cebra capaz de generar errores de predicción de estado futuro muestra un comportamiento de evitación activa mejorado en la realidad virtual . Comunicaciones de la naturaleza , 2021; 12 1 DOI: 10.1038 / s41467-021-26010-7

cite esta página :

RIKEN. "El pez cebra anticipa el futuro para evitar el peligro virtual". ScienceDaily. ScienceDaily, 29 de septiembre de 2021. .
RIKEN. 2021, 29 de septiembre. El pez cebra anticipa el futuro para evitar el peligro virtual. ScienceDaily . Obtenido el 29 de septiembre de 2021 de www.science-things.com/releases/2021/09/210929080300.htm
RIKEN. "El pez cebra anticipa el futuro para evitar el peligro virtual". ScienceDaily. Www.science-things.com/releases/2021/09/210929080300.htm consultado el 29 de septiembre de 2021.

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