Gonzalo G. de Polavieja, investigador del Instituto Cajal
¿Puede la Física Estadística ayudarnos a entender el comportamiento de nuestra sociedad? Economistas, sociólogos y políticos, gracias a contribuciones de Físicos y Matemáticos, son hoy capaces de usar técnicas matemáticas que nos ayudan a entender fenómenos sociales. Un resultado fundamental de la Física Estadística consiste en establecer una relación entre las leyes de la Mecánica y las de la Termodinámica. Recientemente, hemos hecho el equivalentede este esfuerzo en el caso del comportamiento social. En particular, hemos relacionado las capacidades cognitivas de un animal individual con el comportamiento estadístico del grupo. Nuestro punto de partida ha sido una idea elaborada ya en psicología y neurobiología: que los cerebros han de estimar a partir de datos sensoriales ambiguos (esta ambigüedad proviene, por ejemplo, de que en la retina tenemos una representación bidimensional del mundo). Nuestra hipótesis es que los animales usamos el comportamiento de otros animales para mejorar las estimaciones que hacemos del mundo.
Para animales decidiendo entre dos opciones x e y, Figura 1(A), cada animal es un estimador de que cada una de estas dos opciones sea buena dado lo que ve de cada opción y dadas las elecciones de los otros animales. Usando el Teorema de Bayes, encontramos que cada animal debería elegir la opción x con una probabilidad que puede aproximarse como
con a, s y k parámetros que miden la seguridad de que la opción x sea buena dada la información privada, la información de otro animal eligiendo x o la de un animal eligiendo y, respectivamente. La probabilidad de elegir x en esta ecuación se ilustra la Figura 1B.
Puesto que nuestra teoría no hace uso de las peculiaridades con que una determinada especie animal adquiere o procesa información, debería cumplirse en muchas especies si nuestras hipótesis fuesen ciertas. Hemos comprobando la teoría usando las tres especies en las que tenemos datos experimentales de, cada una de ellas con diferentes valores de los parámetros (Figura 1C). Esta es la primera vez en que se deduce de un principio básico una ecuación para la toma de decisiones en grupo y también la primer a en la que se consigue entender las elecciones en grupo en especies dispares con la misma ecuación. Animados por este resultado, estamos diseñando nuevos experimentos, incluyendo el caso de humanos y extendiendo la teoría a situaciones más complejas.
Referencia: Acommon rule for decision making in animal collectives across species, Sara Arganda, Alfonso Perez-Escudero & Gondelo G. de Polavieja. 10.1073/pnas.1210664109 PNAS November 28, 2012
Gonzalo G. de Polavieja es Científico titular del CSIC en el Instituto Cajal y profesor honorario delDepartamento de Física Teoría de la Universidad Autónoma de Madrid.
