O modelo matemático ajuda a explicar o processo de tomada de decisão de C. elegans
p A lombriga C. elegans estudou seu estranho padrão de comer em jorros. Crédito:iStockphoto.com
p A lombriga C. elegans vê comendo, sugando grandes goles de bactérias para aprender sobre o ambiente ao seu redor. Enquanto os pesquisadores observavam, eles notaram um padrão estranho marcado por "surtos" de alimentação. p Cientistas da UChicago, em um novo estudo, usam um modelo matemático para explicar essas explosões alimentares. As evidências, publicado em 10 de agosto em
Proceedings of the National Academy of Sciences , ajudam a informar uma compreensão mais ampla do comportamento alimentar dos animais e da ciência da tomada de decisões.
p "É um modelo interessante para compreender os processos que fundamentam a forma como os animais decidem onde e quando comer, "disse a autora principal Monika Scholz, um estudante de pesquisa internacional do Howard Hughes Medical Institute com o programa de Ciências Biofísicas da UChicago e agora na Universidade de Princeton. "Para esses vermes, é tudo uma questão de equilíbrio entre velocidade e precisão. "
p Lombrigas vivem em grandes colônias no solo, como pilhas de composto, procurando bactérias para comer. Porque eles carecem de olhos, lombrigas provam enquanto viajam, mas cada gole tem um custo:a mordida pode conter bactérias deliciosas, ou toxinas, ou nada, nesse caso, eles gastaram energia sem resultado.
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Coma mais para aprender mais
p A previsão direta diria que os vermes devem comer muito quando houver comida disponível, e pare quando não houver comida. Mas os recentes avanços laboratoriais tornaram possível coletar dados sobre a alimentação de vermes por períodos mais longos - uma hora ou mais, em vez de apenas um ou dois minutos - e os pesquisadores começaram a notar um estranho padrão de alimentação intermitente que nem sempre se correlacionava com a quantidade de comida acessível. Em particular, isso se intensificou quando a quantidade de comida estava flutuando rapidamente.
p Quando os dados são apresentados com um modelo que analisa decisões matematicamente, Scholz disse, o padrão faz mais sentido.
p "O que vemos é uma tarefa de acumulação de evidências, "Scholz disse." Sempre que o worm precisa de mais informações, ele continua mordendo. Mas se eu continuar mudando as condições enquanto você ainda está decidindo, a informação é inútil. Portanto, o worm continua tentando acumular mais e mais evidências para tomar sua decisão, e você vê esse padrão errático. "
p Compreender esses sistemas é útil porque todos os animais, incluindo humanos, da mesma forma, tomam muitas decisões sobre quando e onde alimentar, Scholz disse.
p "A maioria dos organismos vive no limite de apenas o suficiente para sobreviver, então, há uma alta pressão evolutiva para ser bom nessas decisões, "disse ela." Os sistemas para regular a ingestão de alimentos evoluíram em situações em que os alimentos são escassos, " ela adicionou, que pode fornecer uma visão sobre como os sistemas humanos podem ter evoluído.
p "Atualmente, muito do nosso entendimento sobre a tomada de decisão é investigado em dois níveis:em um nível puramente teórico, que normalmente é muito distante dos dados reais, e estudos de psicologia / comportamento animal em mamíferos complexos, que são complicados devido a muitos outros fatores que influenciam a tomada de decisão, "Scholz disse." Então o que você tem são dois níveis muito distantes de compreensão. O que pesquisas como essa podem fazer - pesquisa básica em organismos simples - é preencher essa lacuna. "