¿Los insectos podrían adaptarse a la realidad virtual igual que los humanos? Este experimento encontró respuestas

El estudio, publicado este mes en Current Biology, reabre una pregunta de larga data sobre cómo los humanos y otros animales responden en entornos en constante movimiento. Los investigadores hipotetizaron que las moscas, al igual que los humanos, serían capaces de adaptarse a entornos visuales alterados, así que plantearon un experimento para demostrarlo.

En un laboratorio en el centro de Pensilvania, los científicos colocaron una mosca de la fruta en un simulador de vuelo de realidad virtual. Luego, manipularon la percepción de la mosca haciendo que el mundo que la rodeaba girara más rápido o más lento de lo normal. Los investigadores querían saber si las moscas de la fruta utilizaban la respuesta optomotora al igual que los humanos.

Imaginemos que caminamos por la calle y, de repente, comenzamos a girar el cuerpo hacia la derecha. En ese momento, debido al movimiento, el paisaje que nos rodea se desplaza hacia la izquierda en el campo visual. Sin embargo, gracias a la respuesta optomotora, los ojos ajustan automáticamente su posición para contrarrestar ese desplazamiento.

En este caso, la respuesta optomotora permite mantener la mirada centrada en un punto fijo, a pesar de que el entorno está en movimiento. Es como si nuestro sistema visual trabajara en equipo con la capacidad de movimiento para garantizar que podamos caminar en línea recta sin perder de vista el camino, incluso cuando giramos el cuerpo.

Esta adaptación continua de la posición de tus ojos en respuesta al movimiento evita que se sienta una desconexión visual y contribuye a la sensación de estabilidad visual mientras nos desplazamos.

Experimento

Los investigadores de biomecánica de la Universidad Estatal de Pensilvania, Benjamin Cellini y Jean-Michel Mongeau, llevaron a cabo el experimento al sumergir una mosca de la fruta en un recipiente, apodado en tono jocoso "sarcófago de moscas". Tras exponerla al aire frío hasta que quedó dormida, con precaución fijaron un alfiler de metal en su tórax y la suspendieron en un campo magnético. Esta acción creó una suerte de "atadura" invisible que aseguraba la posición de la mosca, permitiendo que su cuerpo girara.

El equipo situó la mosca en una pequeña cúpula con bombillas LED. Mediante diversas visualizaciones, los investigadores crearon un "simulador de vuelo de realidad virtual" que engañó a la mosca haciéndola creer que estaba volando.

Para evaluar la flexibilidad de la respuesta optomotora en las moscas, Cellini y Mongeau emplearon videos de alta velocidad para rastrear los movimientos de la cabeza y las alas de los insectos. Al introducir esta información en la pantalla del sistema de realidad virtual, lograron manipular la percepción de la realidad de la mosca, generando discrepancias entre lo que el insecto esperaba ver y lo que realmente observaba. Por ejemplo, cuando la mosca giraba su cuerpo, los investigadores hacían que el entorno girara a velocidades distintas a las habituales. Del mismo modo, si la mosca giraba a la izquierda, el campo visual también se desplazaba hacia ese lado en lugar de seguir la dirección opuesta.

Contrariamente, a pesar de pasar extensos períodos en los domos de realidad virtual, las moscas nunca lograron adaptarse. En lugar de ajustar la velocidad o la dirección de su movimiento para hacer frente a los cambios visuales, su comportamiento permaneció constante, incluso cuando el entorno circundante adoptaba movimientos inusuales. En algunas pruebas, ante grandes discrepancias entre las expectativas de la mosca y su realidad visual, el insecto se desorientaba, girando de manera errática e inestable. En resumen, según Mongeau, el experimento "brinda la evidencia más contundente de que el reflejo optomotor en las moscas carece de flexibilidad".

Descubrir la mente de los insectos

Los recientes datos sugieren que los circuitos neuronales responsables de la respuesta optomotora en las moscas de la fruta difieren notablemente de los presentes en humanos y otros vertebrados.

Además, la investigación determinó que la respuesta optomotora de las moscas se asemeja significativamente a un sistema lineal. Esto implica que mediante modelos matemáticos simples, los investigadores pudieron prever con precisión el comportamiento de los insectos en diversos escenarios de realidad aumentada.

Esta capacidad de anticipación, combinada con la evidencia de que la respuesta optomotora es inflexible en lugar de adaptable. Según Mongeau, "ampliará nuestra comprensión fundamental sobre la arquitectura cerebral de un modelo genético". Además, podría ser beneficiosa para científicos en campos como la neurociencia, la biomecánica y la biología evolutiva.

La investigación también podría captar el interés de ingenieros que trabajan en el desarrollo de robots inspirados en animales, abriendo la puerta a experimentos aún más inusuales. ¿Quién sabe si veremos cucarachas ciborg espías en el futuro cercano?