العلماء يستعينون بأدمغة النحل لفهم تطور الدماغ البشري وتعزيز صناعة الروبوتات

أدمغة النحل

تعزز الدراسة فهمنا لأدمغة الحشرات، وكيف تطورت أدمغتنا، وكيفية تصميم روبوتات أفضل، تقدم الدراسة نموذجاً لاتخاذ القرار لدى النحل وتحدد المسارات في أدمغتهم التي تمكنهم من اتخاذ قرارات سريعة.

وقاد الدراسة البروفيسور أندرو بارون من جامعة ماكواري في سيدني، والدكتور هادي مابودي ونيفيل ديردن والبروفيسور جيمس مارشال من جامعة شيفيلد، يقول البروفيسور بارون: "صنع القرار هو جوهر الإدراك، إنها نتيجة تقييم النتائج المحتملة، وحياة الحيوانات مليئة بالقرارات، نحلة العسل لديها دماغ أصغر من بذرة السمسم، ومع ذلك يمكنها اتخاذ القرارات بشكل أسرع وأكثر دقة مما نستطيع نحن، وإذا صنعنا روبوت مبرمج للقيام بوظائف النحلة فسنحتاج إلى كمبيوتر عملاق".

وتابع: "تعمل الروبوتات المستقلة اليوم إلى حد كبير بدعم من الحوسبة عن بعد، الطائرات بدون طيار نسبياً بلا عقل، يجب أن تكون على اتصال لاسلكي بمركز بيانات، وهذا المسار التكنولوجي لن يسمح أبداً للطائرة بدون طيار باستكشاف المريخ بمفردها، لقد قطعت مركبات ناسا المدهشة على المريخ حوالي 75 كيلومتر في سنوات الاستكشاف".

يحتاج النحل إلى العمل بسرعة وكفاءة، وإيجاد الرحيق وإعادته إلى الخلية، مع تجنب الحيوانات المفترسة، وهم بحاجة إلى اتخاذ القرارات، مثل: أي زهرة سيكون لها رحيق؟ وأثناء طيرانهم، يكونون عرضة فقط للهجوم الجوي، ولكن عندما تهبط لتتغذى، فإنها تكون عرضة للعناكب والحيوانات المفترسة الأخرى، والتي يستخدم بعضها التمويه لتبدو كالزهور.

ويقول الدكتور مابودي: "قمنا بتدريب 20 نحلة للتعرف على خمسة "زهور" ملونة مختلفة، وكانت الأزهار الزرقاء تحتوي دائماً على شراب السكر، وكانت الأزهار الخضراء تحتوي دائماً على مادة الكينين مع طعم مر للنحل، والأزهار ذات الألوان الأخرى تحتوي على الغلوكوز".

وأضاف: "ثم قدمنا كل نحلة إلى "حديقة" حيث كانت الزهور تحتوي على ماء مقطر، وقمنا بتصوير كل نحلة ثم شاهدنا أكثر من 40 ساعة من الفيديو، لنتتبع مسار النحل وتوقيت المدة التي استغرقتها لإنشاء قرار".

واستطرد: "إذا كان النحل واثقاً من أن الزهرة ستحصل على طعام، فسرعان ما يقرروا أن يهبطوا عليها بمتوسط 0.6 ثانية، وإذا كانوا واثقين من أن الزهرة لن يكون فيها طعام، فهم يتخذون القرار بنفس السرعة".

صنع القرار عند النحل

وعندما كانت النحلات غير متأكدة من وجود الطعام، فقد استغرقوا وقتاً أطول بكثير، في المتوسط 1.4 ثانية زيادة، والوقت يعكس احتمال وجود طعام في الزهرة.

ثم قام الفريق ببناء نموذج حاسوبي من المبادئ الأولى بهدف تكرار عملية صنع القرار لدى النحل، ووجدوا أن هيكل نموذج الكمبيوتر الخاص بهم يشبه إلى حد بعيد التخطيط المادي لدماغ النحل.

ويقول البروفيسور مارشال: "أظهرت دراستنا اتخاذ قرارات مستقلة معقدة مع الحد الأدنى من الدوائر العصبية، نحن نعلم الآن كيف يتخذ النحل مثل هذه القرارات الذكية، ونحن ندرس مدى سرعته في جمع المعلومات وأخذ عينات منها، نعتقد أيضاً أن النحل يستخدم حركات طيرانه لتحسين نظامه البصري لجعله أفضل في اكتشاف أفضل الأزهار".