Questi pesci possono "prevedere il futuro" per sfuggire ai pericoli: in che modo?

L’analisi dell’ambiente circostante e la valutazione dei possibili pericoli sono fattori che determinano la vita o la morte di tutte le specie. Un team di ricerca del RIKEN Center for Brain Science, in collaborazione con un team giapponese, ha individuato i meccanismi che permettono ad alcuni pesci di “prevedere il futuro” e sfuggire ai pericoli.

Il team di ricerca si è avvalso di un acquario altamente tecnologico, dotato di realtà virtuale, in concomitanza alla scansione cerebrale del Danio zebrato, noto come pesce zebra. Ciò ha permesso di evidenziare una tipologia di neuroni che permettono la prevenzione dei rischi, creando una sorta di “rete premonitrice” cerebrale, che consente ai pesci di mettersi in salvo. Un ulteriore studio ha scoperto la capacità dei pesci zebra di rigenerare gli occhi.

Ogni specie è continuamente impegnata nella valutazione dei rischi dell'ambiente circostante e quando falliscono, il cervello, valutando gli errori di previsione, li incamera e li elabora per sviluppare una nuova linea d’azione.

Queste valutazioni, derivate dall'accurata analisi dell'ambiente, inducono l'instaurarsi di modelli comportamentali. Grazie al recente studio è emerso che i pesci zebra sono in grado di adottare modelli affini a quelli degli esseri umani.

Gli esperimenti si sono focalizzati sull’analizzare i processi cerebrali associati agli errori di valutazione dei pesci, mentre gli esemplari erano intenti ad incamerare nuovi stimoli per produrre modelli comportamentali. In tal modo è stato possibile scoprire che i pesci hanno la capacità di mantenere bassi questi errori di previsione in modo da evitare i pericoli.

I risultati di questo studio rappresentano un grande passo verso una maggiore consapevolezza dei processi cerebrali legati alla valutazione dei rischi dell’ambiente circostante, non solo nei pesci ma anche nei vertebrati.

Immersi nella realtà virtuale, i pesci sono stati sottoposti ad ambienti di colore rosso e blu, che rappresentavano pericolo e salvezza, a seconda di scariche elettriche, indotte da piccoli elettrodi a contatto con il pesce. Analizzando la porzione anteriore del cervello, nota come telencefalo, implicata nei processi decisionali nei mammiferi, i ricercatori hanno appurato la presenza di una tipologia di neuroni, adibiti a valutare gli errori di previsione.

Questi neuroni si sono attivati quando i pesci avevano imparato a distinguere i percorsi sicuri da quelli pericolosi, associandovi i colori. Infatti, quando i ricercatori hanno invertito l’associazione tra colori e sicurezza i neuroni non si sono attivati, suggerendo che siano implicati nella codifica di un modello comportamentale.

Hitoshi Okamoto, capo del gruppo di ricerca, in merito alla capacità di effettuare valutazioni future, in considerazione degli stimoli dell’ambiente circostante, ha dichiarato "Ogni animale deve fare previsioni per il suo futuro in base a ciò che ha appreso in precedenza" e concludendo "Ora, sappiamo come queste previsioni vengono confrontate con ciò che gli animali incontrano effettivamente nel mondo e quali parti del cervello del pesce zebra guidano il successivo processo decisionale".

Di seguito vi proponiamo un'immagine del RIKEN Center, che raffigura la realtà virtuale utilizzata negli esperimenti.

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