My lidé považujeme za samozřejmost, že umíme odhadovat trajektorii objektu, který se pohybuje v čase a prostoru. Náš mozek se umí soustředit pouze na jeden pohybující se objekt a to i v případě, že se kolem něj nachází spousta dalších předmětů. Jsme schopni dokonce i odpoutat pozornost od objektu samotného a předpovědět, kde se bude nacházet za několik okamžiků. Tuto schopnost máme pouze proto, že náš mozek je vybaven mechanismy, které dokážou provádět složité výpočty v reálném čase. Pro většinu fauny na Zemi toto však samozřejmostí není.

Složité operace v reálném čase

O výše zmíněných mechanismech vědci vědí už řadu let, ale předpokládalo se, že tyto kognitivní schopnosti mozku jsou doménou pouze savců a některých ptáků. Nový výzkum, který prokázal stejné procesy v mozku vážek, vědce velice překvapil.

Za překvapivým objevem stojí Steven Wiederman z univerzity v Adelaide a biolog David O'Carroll. Ti totiž před několika lety zjistili, že kognitivními funkcemi jsou vybaveny také mozky některých bezobratlých živočichů. Tyto funkce se také jinak nazývají „selektivní pozorností“.

Vážky tuto schopnost využívají opravdu excelentně při lovu hmyzu. Jejich oběť, kterou si vytypují, se totiž velmi snadno může schovat v roji a snažit se tak odvrátit pozornost vážky nebo ji přenést na svého druha. Vážka však díky výkonnému mozku neztratí optický kontakt s obětí ani na setinu vteřiny. To je způsobeno tím, že vážka dokáže takzvaně „uzamknout“ svoji pozornost na jeden jediný cíl, i když se v jeho bezprostředním okolí nachází stovky identických objektů. Jejich mozek tedy funguje podobně, jako zaměřovací systémy stíhaček.

Otázkou do dnešní doby zůstávalo, jak je možné, že mozek zdánlivě primitivního tvora jako je vážka, umožňuje tak složité operace. Hlavním bodem vědeckého nepochopení byl jednoduše fakt, že hmyz nemá potřebnou konstrukci mozku, aby mohl tyto výpočty provádět. Proto se vědci rozhodli pro zvláštní sadu testů, která by tuto záhadu konečně rozkryla.

Výzkum byl aplikován na 63 samců vážky, které vědci znehybnili pomocí vosku a kalafuny. Na jejich mozek byly připojeny elektrody a vědci začali vážkám ukazovat obrázky připomínající kořist. Jakmile vážky zbystřili kořist, vědci na počítači sledovali, jak se raketově zvýšila aktivita pohybových neuronů v jejich mozku.

Vědci s úžasem pozorovali, jak místo sledování oběti pomocí časové a prostorové přímky, které je typické pro hmyz, neurony pracují na předpovědi budoucí polohy cíle. Nejvíce patrná aktivita těchto neuronů byla ve chvíli, kdy objekt zmizel z dohledu, což se v přírodě běžně může stát, překryje–li vizuální kontakt vážky s cílem například strom nebo jiná překážka. V tento moment pracovaly neurony v mozku vážky na maximum, s cílem předpovídat, kdy a kde se cíl znovu objeví. V takové chvíli by hmyz, který není touto funkcí vybaven, pronásledování okamžitě vzdal a cíl považoval za ztracený.

„Hmyz a savci sdíleli podobné rysy naposledy před více než 500 miliony let, tento objev však poprvé v historii lidstva ukázal možné shody v mozku savců a hmyzu,“ uvedl ve své studii Wiederman.

Podle mnoha odborníků je tento výzkum vážek možné aktuálně využít k vývoji nové generace autonomních robotů a dronů. Vážka je totiž pohyblivý objekt, který umí předpovídat trajektorii jiného pohyblivého objektu a to je přesně to, co dnešní robotika potřebuje.