Enseñando peces, moviéndose sincrónicamente en el agua:la velocidad a la que cambian de dirección y la coordinación de estos movimientos repentinos son fascinantes, pero ¿cómo lo hacen? En los deportes humanos, los jugadores profesionales pueden anticipar los movimientos de sus compañeros de equipo, y esto les permite también reaccionar rápidamente. Según un nuevo Bioinspiración y Biomimética estudio realizado por investigadores del Clúster de Excelencia en Ciencias de la Inteligencia de la Humboldt-Universität zu Berlin (HU Berlín) y el IGB, los peces pueden hacer lo mismo.

Usando un pez robótico, el equipo ha demostrado que los guppies pueden anticipar el comportamiento de sus congéneres artificiales y predecir tanto la dirección como la dinámica de sus movimientos. Los conocimientos científicos sobre la anticipación también ayudan a programar robots para inferir las intenciones de acción de las personas.

El término anticipación deriva del latín "anticipar", que significa "pronosticar" o "predecir". En un contexto social, la anticipación es un proceso de dos pasos que implica una predicción inicial de las acciones del otro, seguida de una acción de uno mismo que integra la predicción inicial. En otras palabras, predigo lo que estás a punto de hacer y actuaré en consecuencia. La anticipación es parte de conceptos más amplios como la capacidad de respuesta social o la llamada competencia social.

"Pronosticar y predecir lo que harán los socios sociales en el futuro puede ser una gran ventaja en las interacciones sociales, si el propio comportamiento se puede cambiar de forma adaptativa", explicó el profesor Jens Krause, ecólogo del comportamiento en HU Berlin e IGB, quien dirigió el estudio. .

Utilizando el ejemplo de los peces que se mueven sincrónicamente en un banco, el equipo de investigación investigó la hipótesis de si las personas anticipan los movimientos de sus vecinos para minimizar el tiempo de reacción cuando los socios sociales cambian de dirección. Además, basándose en experimentos anteriores, los investigadores asumieron que los animales organizados en grupos pueden anticipar las áreas del hábitat que un compañero social visitará en el futuro.

En cardúmenes de peces, mecanismos similares a los deportes de equipo profesionales

"Sabemos por estudios que los profesionales de los deportes con pelota pueden predecir la curva de vuelo o la ubicación del impacto de la pelota incluso antes de que la pelota sea lanzada o pateada al interpretar los primeros movimientos corporales y las posturas del jugador que lanza. Y lo hacen mucho mejor que los profanos. "La anticipación es innata en los humanos, pero se puede mejorar a través del entrenamiento y la práctica. Un banco de peces se mueve muy rápido y ya conocemos algunos aspectos que influyen en esto. Pero lo que no sabíamos hasta ahora es si la anticipación es parte de este complejo proceso", dijo David Bierbach, investigador del Cluster of Excellence y autor principal del estudio.

Los investigadores permitieron que guppies vivos individuales (Poecilia reticulata, un pez pequeño que ocasionalmente se acumula) nadaran junto con un pez robótico que previamente había demostrado ser un congénere aceptado. El pez robótico siempre nadó el mismo camino en zigzag en el tanque experimental, terminando en una de las esquinas, lo que permitió que los peces vivos aprendieran tanto la ubicación del objetivo final como los giros específicos del robot en tres pruebas consecutivas.

Las respuestas de los peces vivos se clasificaron en términos de anticipación global, definida como el tiempo relativo hasta que el pez robot alcanzó su posición final. Además, los investigadores determinaron la anticipación local, es decir, el momento y la ubicación de los giros del pez vivo en relación con los giros del pez robótico.

Y, de hecho, los peces mostraron un comportamiento anticipatorio a escala global:en la tercera ejecución experimental, más de la mitad de los peces llegaron a la esquina objetivo del pez robótico mucho antes que el propio pez robótico. En lo que respecta a la anticipación local, parecía que el comportamiento de giro del pez en respuesta al robot cambió en el transcurso de las pruebas:inicialmente, el pez giró tras el robot, pero esto se revirtió en la última prueba, cuando incluso cambiaron de dirección. ligeramente antes que el robot.

"Los resultados muestran que los peces pueden anticipar el comportamiento de los compañeros sociales e incluso mejorarlo mediante el entrenamiento. Así que esta es otra explicación de por qué los peces en un cardumen, que se conocen bien entre sí, son capaces de realizar movimientos colectivos extremadamente rápidos. ", dijo David Bierbach. Experimentos como estos también son importantes para comprender patrones de inteligencia biológica y desarrollar tecnologías inteligentes. + Explora más

Un pez robótico extremadamente social ayuda a desentrañar los patrones colectivos de los grupos de animales