Tutkimuksessa, joka julkaistiin PNAS-lehdessä, tiedemiehet paljastavat, kuinka autiomaahiiret kompensoivat näön menetyksen nopean uudelleenoppimisprosessin avulla. Nämä tulokset voisivat inspiroida teknologisia edistysaskeleita, jotka parantavat keinotekoisten tai biologisten järjestelmien joustavuutta.
Kuvituskuva Pixabay
Eläimet erottuvat koneista uskomattoman joustavuutensa ansiosta: kyky ylittää vammoja, aistivajauksia tai muita esteitä jatkaakseen toimintaa. Kuitenkin mekanismit, jotka tekevät tämän joustavuuden mahdolliseksi, ovat edelleen arvoituksellisia.
Ihmisillä, esimerkiksi, kun henkilö sokeutuu, hänen on käytävä läpi pitkä sopeutumisvaihe oppiakseen jälleen vuorovaikuttamaan ympäristönsä kanssa ennen kuin hän pystyy toimimaan itsenäisesti. Entä eläimet? Voivatko ne nopeasti kompensoida vajeen ja, jos voivat, miten ne sen tekevät?
Autiomaahiiret osoittavat vaikuttavaa aistien sopeutumiskykyä
Tutkimuksessa, joka julkaistiin PNAS-lehdessä, tiedemiehet tutkivat tätä kysymystä autiomaahiirten kohdalla, näiden pieniä hyönteisiä, joita usein aliarvioidaan käyttäytymisensä monimutkaisuuden vuoksi. He halusivat tietää, pystyvätkö autiomaahiiret voittamaan aistivajauksen ja palaamaan normaaliin toimintaan.Tätä varten he "siteerasivat" väliaikaisesti yhden silmän autiomaahiiriltä, joka oli koulutettu tunnistamaan reitti ympäristössään. Tavoitteena oli verrata niiden reaktioita tieteellisiin malleihin, jotka oli jo luotu.
Ei ollut yllättävää, että puoliksi sokeat autiomaahiiret aluksi osoittivat voimakasta hämmennystä. Ne eivät kyenneet tunnistamaan ympäristöään kuten ennen. Ne eivät voineet enää löytää tietään tai kerrata tavallisia reittejään. Kuitenkin, ja hämmästyttävällä tavalla, ne sopeutuivat ennätysajassa.
Vain muutamassa tunnissa nämä autiomaahiiret palauttivat toiminnallisen käyttäytymisen. Tämä tulos ylittää huomattavasti nykyisten mallien ennustamat kyvyt, jotka eivät sisällä tarvittavia kompensaatioprosesseja.
Jäykkyys ja joustavuus: tasapaino
Mutta miten nämä autiomaahiiret pystyivät kompensoimaan niin nopeasti? Tutkimalla niiden käyttäytymistä tiedemiehet havaitsivat, että ne omaksuivat huomattavan strategian: ne "aloittivat alusta".Käytännössä ne palasivat spontaanisti varhaiseen käyttäytymisvaiheeseen, aivan kuin ne oppisivat ympäristönsä uudelleen uuden aistivajauksensa kanssa. Tämä sopeutumisprosessi paljastaa odottamatonta käyttäytymisplastisuutta, oppimis- ja uudelleenjärjestelykykyä, joka on huomattavasti nopeampaa kuin mitä ihmisillä havaitaan tai mitä edistyneimmät koneet voisivat saavuttaa.
Nämä kokeet valottavat odottamattomia näkökohtia siitä, miten autiomaahiiret havaitsevat maailman. Esimerkiksi, autiomaahiiri, joka on oppinut visuaalisen kohtauksen yhdellä silmällä, ei kykene tunnistamaan sitä käyttäessään kahta silmää. Tämä jäykkyys aistinkäsittelyssä on ristiriidassa niiden käyttäytymisjoustavuuden kanssa ja herättää perustavanlaatuisia kysymyksiä siitä, miten nämä hyönteiset koodavat ja käyttävät visuaalista tietoa.
Nämä tulokset tarjoavat uuden näkökulman aistien ja käyttäytymisen joustavuuden mekanismeihin, ja niillä on vaikutuksia monilla eri aloilla, kuten sopeutuvassa robotiikassa ja kuntoutuslääketieteessä. Tämä luonnollinen kyky autiomaahiirillä kompensoida nopeasti puutteita voisi inspiroida teknologisia tai terapeuttisia edistysaskeleita, jotka parantavat keinotekoisten ja biologisten järjestelmien joustavuutta.