Uno studio pubblicato su Communications Physics[1] rivela come microrganismi semplicissimi riescano a nuotare senza bisogno di un cervello o sistema nervoso, grazie a un controllo distribuito sorprendentemente efficace.
Movimento senza mente
Batteri, amebe e cellule del sangue riescono a muoversi con precisione nei liquidi, pur non avendo un cervello né cellule nervose. Un gruppo di ricerca guidato da Benedikt Hartl del TU Wien, in collaborazione con l’Università di Vienna e la Tufts University, ha simulato questo tipo di movimento su computer per scoprirne i meccanismi. I risultati mostrano che anche senza una centrale di comando, un organismo può muoversi efficacemente se le sue parti seguono regole semplici.
Catene intelligenti e regole minime
Nel modello, i microrganismi sono rappresentati da una serie di sfere collegate, simili a una collana di perle. Ogni sfera può muoversi leggermente e comunica solo con le sfere adiacenti. Il team ha inserito una forma minimale di intelligenza artificiale in ogni segmento: una rete neurale con pochi parametri, simile a un circuito fisico-chimico all’interno di una cellula. Nonostante la semplicità, queste reti sono riuscite a generare movimenti coordinati e direzionati.
Un nuoto sorprendentemente efficace
Con ogni nuova versione del codice di controllo, il modello ha mostrato miglioramenti nella capacità di nuotare all’interno di fluidi viscosi. Secondo Hartl, il risultato sorprendente è che senza alcun comando centrale, l’interazione tra regole locali può generare un comportamento complesso ed efficace. Il sistema virtuale ha mostrato una locomozione robusta e adattabile, simile a quella reale osservata nei microrganismi.
Dalla biologia alla tecnologia
Questo approccio non solo spiega il comportamento dei microrganismi, ma apre possibilità concrete per la robotica. Andreas Zöttl dell’Università di Vienna spiega che si potrebbero costruire nanobot in grado di cercare attivamente inquinanti nell’acqua o raggiungere punti precisi nel corpo umano per rilasciare farmaci. Con semplici regole, si potrebbero ottenere risultati complessi anche senza software sofisticati.
