Команда изучила теоретическую модель того, как пчелы решают, где построить свое гнездо, и рассматривала пчелиную семью как единый суперорганизм, который проявляет скоординированную реакцию на внешние раздражители — аналогично человеческому мозгу. Исследование пришло к выводу, что способ, которым пчелы «разговаривают» друг с другом и принимают решения, сопоставим с тем, как многие отдельные нейроны человеческого мозга взаимодействуют друг с другом.Предыдущие исследования показали, что мозг людей и других животных подчиняется определенным правилам, известным как психофизические законы. Отдельные нейроны мозга не подчиняются законам, но весь мозг подчиняется.
Точно так же это исследование показало, что даже если отдельные пчелы не подчиняются этим законам, сверхорганизм, то есть пчелиная семья, подчиняется.Исследование, опубликованное в Nature: Scientific Reports, в котором фундаментально обнаружено, что суперорганизмы могут подчиняться тем же законам, что и человеческий мозг, важно, потому что оно предполагает, что механизмы, которые порождают такие психофизические законы, происходят не только в мозге, как считалось ранее. Это открытие позволит ученым лучше понять основные принципы, которые порождают такие законы, путем изучения суперорганизмов, таких как пчелиные семьи, что намного проще, чем наблюдать за действием нейронов мозга при принятии решения.
Исследование также помогает нам лучше понять и изучить законы мозга, в том числе закон Пьерона, закон Хикса и закон Вебера.Закон Пьерона — это закон, который предполагает, что мозг быстрее принимает решения, когда два варианта выбора имеют высокое качество.
Мозг работает медленнее, когда два варианта более низкого качества. Изучая пчелиную семью, исследование показало, что пчелиная семья быстрее принимает решение между двумя высококачественными местами гнездования по сравнению с двумя низкокачественными участками гнезд.Точно так же закон Хика обнаруживает, что мозг медленнее принимает решения, когда количество альтернативных вариантов увеличивается. В этом исследовании ученые обнаружили, что пчелиная семья медленнее принимала решения, когда количество альтернативных гнездовий увеличивалось.
Исследователи также сравнили пчелиные семьи с нейронами мозга в соответствии с законом Вебера. Этот закон показывает, что мозг может выбрать вариант наилучшего качества, когда разница между качествами вариантов минимальна.
Минимальная разница мала для низкого качества и большая для высокого качества — существует линейная зависимость между качеством и минимальной разницей. В ходе исследования было обнаружено, что модель пчелиной семьи следует той же линейной зависимости минимальной разницы в качестве между участками гнезд и их среднего качества.Этот закон также может быть применен к изменениям стимула, а также к качеству, например, к свету, звуку или весу.
Можно провести аналогию: если вы держите 1 фунт камней и добавляете еще 1 фунт камней, вы сразу заметите разницу; но если вы держите 30 фунтов камней и добавляете еще 1 фунт, изменение будет гораздо менее заметным.Доктор Андреагиованни Рейна, научный сотрудник отдела коллективной робототехники факультета компьютерных наук Университета Шеффилда, сказал: «Это исследование захватывающее, потому что оно предполагает, что пчелиные семьи придерживаются тех же законов, что и мозг, при принятии коллективных решений.
«Исследование также поддерживает точку зрения, что пчелиные семьи похожи на полноценные организмы или, что еще лучше, на суперорганизмы, состоящие из большого числа полностью развитых и автономных особей, которые взаимодействуют друг с другом, чтобы вызвать коллективный ответ.«Имея это в виду, можно проследить параллели между пчелами в колонии и нейронами мозга, что поможет нам понять и идентифицировать общие механизмы, лежащие в основе законов психофизики, что в конечном итоге может привести к лучшему пониманию человеческого мозга. Обнаружение сходства Между поведением пчелиных семей и нейронов мозга полезно, потому что поведение пчел, выбирающих гнездо, проще, чем изучение нейронов в мозгу, который принимает решения ».