Organismos vivos enfrentam um dilema entre lembrar o passado e reagir às informações do presente, e essa escolha envolve custos energéticos. Um novo estudo, publicado na revista Physical Review Letters, explora quando é vantajoso para um organismo utilizar a memória em suas decisões, considerando a disponibilidade de recursos.

Modelo matemático revela estratégias de decisão

Pesquisadores do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio e do RIKEN desenvolveram uma teoria matemática que simula como um organismo processa eventos em um ambiente em constante mudança. O modelo permitiu que o organismo utilizasse tanto informações sensoriais atuais quanto memórias de observações passadas, evidenciando um trade-off entre precisão e consumo de recursos.

“Esse trade-off pode gerar comportamentos surpreendentemente dramáticos”, afirma Takehiro Tottori, autor principal do estudo. “Quando os recursos são escassos, a melhor estratégia é ignorar a memória e reagir apenas às informações atuais. No entanto, assim que recursos suficientes se tornam disponíveis, lembrar-se do passado se torna repentinamente vantajoso, causando uma mudança abrupta para uma estratégia baseada na memória.”

A utilidade da memória em ambientes incertos

O estudo ainda revelou que a memória é mais útil em situações onde as informações sensoriais são moderadamente incertas. Quando os dados do ambiente são muito claros, a memória não traz benefícios adicionais significativos. Por outro lado, se as informações são excessivamente ruidosas e não confiáveis, armazená-las também não é de grande ajuda. Contudo, em situações intermediárias, relembrar o passado pode melhorar significativamente o desempenho.

“Esses resultados ajudam a explicar por que os organismos não utilizam sempre a memória, mesmo quando isso poderia, em princípio, melhorar suas decisões”, explica Tetsuya J. Kobayashi, coautor do estudo. “A utilidade da memória depende não apenas dos recursos disponíveis, mas também da incerteza ambiental.”

Implicações evolutivas para a memória

A equipe observou que suas conclusões estão alinhadas com experimentos comportamentais recentes, que indicaram que os seres humanos ajustam sua dependência da memória com base na disponibilidade de recursos e na incerteza sensorial. Esse modelo teórico oferece uma explicação para essas mudanças de comportamento.

Existem diversos sistemas biológicos de processamento de informações, cada um exigindo diferentes níveis de capacidade de memória. As descobertas, portanto, fornecem uma base teórica para entender como sistemas biológicos sofisticados e que consomem memória, como o cérebro, evoluíram ao longo do tempo. A questão de lembrar ou não lembrar pode ser vista como um dilema evolutivo por trás da diversidade na computação biológica.