Paměť nemusí být pro živý organismus vždy nejlepší volbou. Nový matematický model vědců z Institutu průmyslových věd Tokijské univerzity a výzkumné organizace RIKEN ukazuje, že rozhoduje množství dostupných zdrojů i spolehlivost informací z okolí. Práce zveřejněná v časopise Physical Review Letters v roce 2026 se zabývá obecnými principy biologického zpracování informací, takže její význam není omezen na konkrétní druh nebo prostředí. Nabízí tak i českému publiku teoretický pohled na to, proč mozek, živočich nebo jediná buňka někdy využijí minulou zkušenost, zatímco jindy reagují pouze na přítomnost.
- Model porovnává přínos aktuálních smyslových informací a vzpomínek na dřívější pozorování.
- Při nedostatku zdrojů vychází jako nejlepší strategie ignorování paměti.
- Paměť přináší největší užitek při střední míře nejistoty informací z okolí.
- Výsledky představují teoretické vysvětlení, nikoli přímý důkaz fungování konkrétního organismu.
Dostatek zdrojů může strategii změnit skokově
Uchovávání a využívání informací spotřebovává energii a další zdroje. Výzkumníci proto vytvořili zjednodušený model, v němž organismus odhaduje dění v proměnlivém prostředí pomocí současných vjemů i minulých pozorování. Přesnost rozhodování se v něm poměřuje s náklady na udržování paměti.
Podle hlavního autora Takehira Tottoriho může tento kompromis vést k výrazné změně chování. Pokud je zdrojů málo, nejvýhodnější je paměť nevyužívat a řídit se právě dostupnými informacemi. Jakmile však množství zdrojů překročí určitou hranici, model náhle přechází ke strategii založené na vzpomínkách.
Model tedy nenaznačuje pouze plynulé posilování paměti: za určitých podmínek se optimální způsob rozhodování změní skokem.
V matematickém popisu jde o přechod mezi dvěma odlišnými strategiemi. To znamená, že i relativně malá změna dostupných zdrojů by za podmínek modelu mohla rozhodnout, zda se biologický systém opře o minulost, nebo výhradně o aktuální vstupy.
Paměť nejvíce pomáhá mezi dvěma extrémy
Druhým klíčovým faktorem je kvalita smyslových dat. Pokud jsou informace z prostředí velmi jasné, minulá zkušenost už mnoho nepřidává. Jestliže jsou naopak vstupy příliš zašuměné a nespolehlivé, jejich ukládání nemá velkou hodnotu. Největší přínos paměti model zjistil mezi těmito krajními situacemi, tedy při střední míře nejistoty.
Vedoucí autor studie Tetsuya J. Kobayashi uvedl, že užitečnost paměti proto nezávisí jen na zdrojích, ale také na nejistotě prostředí. Výzkumný tým zároveň upozornil, že závěry odpovídají nedávným behaviorálním experimentům, podle nichž lidé mění míru spoléhání na paměť v závislosti na dostupných zdrojích a smyslové nejistotě.
Práce ukazuje souvislost mezi cenou paměti a její informační hodnotou, sama však jako teoretický model neprokazuje příčinu konkrétního biologického chování.
Teorie nabízí rámec pro evoluci biologického zpracování informací
Biologické systémy zpracovávají informace na různých úrovních, od jednotlivých buněk až po mozek, přičemž potřebují rozdílnou paměťovou kapacitu. Autoři v modelu spatřují teoretický základ pro vysvětlení, jak se během evoluce mohly objevit složitější systémy biologického výpočtu náročné na paměť.
Pro další výzkum z toho plyne jasná otázka: nestačí zkoumat pouze to, zda paměť zvyšuje přesnost. Je třeba současně posuzovat, jaké zdroje její používání vyžaduje a jak spolehlivé jsou dostupné podněty. Právě jejich vzájemný poměr podle modelu určuje, zda se minulost vyplatí uchovávat.
Myslíte, že při rozhodování více spoléháte na minulou zkušenost, nebo na právě dostupné informace?
