Jak organismy rozhodují, kdy si pamatovat: Klíčem jsou zdroje a nejistota prostředí

Vědci z Institutu průmyslových věd Tokijské univerzity a výzkumného ústavu RIKEN odhalili, jak omezené zdroje mohou způsobit náhlé změny ve způsobu, jakým organismy zpracovávají informace.

Vědci z Institutu průmyslových věd Tokijské univerzity a výzkumného ústavu RIKEN odhalili, jak omezené zdroje mohou způsobit náhlé změny ve způsobu, jakým organismy zpracovávají informace. Jejich nová matematická teorie se zabývá otázkou, kdy se paměť vyplatí, vzhledem k tomu, že ukládání a používání informací vyžaduje energii a další zdroje.

Výzkumníci vytvořili zjednodušený model, který simuluje strategie odhadu, jež organismus používá při zpracování událostí v měnícím se prostředí. Model umožnil organismu využívat jak aktuální smyslové informace, tak vzpomínky na minulé události. Protože však udržování paměti nese náklady, model vytvořil kompromis mezi přesností a spotřebou zdrojů. Vedoucí autor Takehiro Tottori vysvětluje, že tento kompromis může vést k překvapivě dramatickému chování. Když jsou zdroje vzácné, nejlepší strategií je ignorovat paměť a reagovat pouze na aktuální informace. Jakmile je však k dispozici dostatek zdrojů, pamatování se náhle stává užitečným, což způsobuje náhlý přechod k paměťové strategii.

Studie také ukázala, že paměť je nejužitečnější, když jsou smyslové informace středně nejisté. Pokud jsou informace z prostředí velmi jasné, paměť poskytuje jen malý dodatečný přínos. Podobně, pokud jsou informace příliš šumivé a nespolehlivé, jejich ukládání příliš nepomůže. Mezi těmito extrémy však pamatování na minulost může výrazně zlepšit výkon. Jak dodává hlavní autor Tetsuya J. Kobayashi, tyto výsledky pomáhají vysvětlit, proč organismy vždy nepoužívají paměť, i když by v zásadě mohla zlepšit jejich rozhodování. Zda je paměť užitečná, závisí nejen na dostupných zdrojích, ale také na nejistotě prostředí.

Tým poznamenal, že jejich závěry jsou v souladu s nedávnými behaviorálními experimenty, které rovněž naznačily, že lidé upravují míru, do jaké se spoléhají na paměť, v závislosti na dostupnosti zdrojů a smyslové nejistotě. Tento teoretický rámec tak poskytuje vysvětlení, proč k těmto posunům dochází. Zjištění nabízejí teoretický základ pro vysvětlení, jak se prostřednictvím evoluce objevily sofistikované, paměťově náročné biologické výpočetní systémy, jako je mozek. Otázka „pamatovat si, či nepamatovat“ tak může být evoluční otázkou stojící za rozmanitostí biologické výpočetní techniky.