Hoe libellen "de toekomst voorspellen"

Mensen dromen ervan de toekomst te voorspellen. Maar in feite hebben we deze mogelijkheid al. We kunnen bijvoorbeeld met zekerheid zeggen waar de gegooide bal zal vliegen, of we kunnen ruwweg de toetsen raken met een vriend als hij hen vraagt om over te zetten. "So-so voorspelling," zegt u. Misschien lijkt dit niet op de verlichting van Nostradamus, maar het helpt ons veel in het leven. Libellen hebben een vergelijkbaar vermogen om te voorspellen welk pad hun slachtoffer zal volgen. Nuttige vaardigheid voor een roofzuchtig insect! Maar hoe doet ze het?

Voorspeller neuron

Het draait allemaal om het brein van de libel. Zoals wetenschappers hebben ontdekt, weet hij hoe hij moet anticiperen op de beweging van prooien, waardoor de libel met meer succes kan jagen. Eerder waren onderzoekers meer geïnteresseerd in hoe zoogdieren deze taak aankonden, maar insecten bleken iets te verrassen. Bovendien zijn de neurale processen die plaatsvinden in de kleine libellehersenen erg handig voor het overbrengen naar een technologisch object - bijvoorbeeld drones of auto's met automatische besturing, die ook de bewegingen van een ander object kunnen voorspellen.

Wat zijn deze processen? Speciale hersenneuronen zorgen ervoor dat de libel zich kan concentreren op een klein object dat rond een complexe achtergrond beweegt, vergelijkbaar met hoe atleten een bal kunnen volgen en vangen, zelfs als deze tegen een enorme menigte beweegt. Dat wil zeggen, een libel is in staat om een specifiek klein doelwit te selecteren uit het volledige volume van visuele informatie en zijn beweging te voorspellen, zoals een persoon dat doet.

Dragonfly zal drones leren

Hier ligt het meest interessante voor wetenschappers. Hoewel het brein van zoogdieren veel complexer is dan het brein van insecten, heeft de evolutie hen dezelfde 'target tracking tools' geleerd. Onderzoekers slaagden er zelfs in om de acties van deze neuronen vast te leggen.

Neuronen kunnen het elektrische signaal indien nodig verminderen en verhogen. Dus verzenden ze informatie. Wanneer de libel het object "vangt", vergroten de neuronen het signaal in een klein gebied van "focus" recht voor de plaats waar het ongelukkige slachtoffer zich bevindt. Als het uit het gezichtsveld verdwijnt, verschuift de focus, waardoor de hersenen kunnen raden waar het object vervolgens zal verschijnen. Dragonfly trekt dergelijke conclusies op basis van het pad dat het insect dat haar interesseerde al heeft gedaan.

Onderzoek helpt te begrijpen hoe solitaire neuronen voorlopige voorspellingen doen op basis van ervaringen uit het verleden. Deze resultaten zullen van groot praktisch nut zijn, vooral bij de ontwikkeling van kunstmatige "vision" -systemen, bijvoorbeeld in auto's met stuurautomaat.