E43 Navegación y control motor

Tópico

Esta navegación de un organismo requiere, en consecuencia, dos componentes distintos entre sí: construir y mantener un mapa cognitivo de este entorno, y estimar además a la posición propia de este organismo dentro de ese mismo mapa, esta misma localización que ya establece otro modelo de este conjunto. Un mamífero dispone, para lograr a ambos componentes a la vez, de un sistema de navegación neurobiológico propio, basado en unas células de lugar dentro de su propio hipocampo, unas células de cuadrícula dentro de su propia corteza entorrinal, y unas células de dirección de cabeza dentro de su propio subículo.

Esta integración de trayectoria calcula, en consecuencia, a esta posición propia de este organismo acumulando, en consecuencia, a cada uno de sus propios desplazamientos sucesivos a lo largo del tiempo, exactamente según la misma odometría que ya establece otro modelo de este conjunto sobre esta acumulación de posición mediante una velocidad integrada: el error acumulado de esta misma integración de trayectoria crece, sin embargo, cada vez más con el tiempo transcurrido, y sin ninguna corrección externa disponible, como la que aportaría un punto de referencia fijo dentro de este entorno, este organismo termina perdiéndose por completo. Una hormiga del desierto usa, en consecuencia, a esta misma integración de trayectoria con una precisión sorprendente para regresar hasta su propio nido desde una distancia de cientos de metros, sin necesitar, para ello, a ningún punto de referencia externo a lo largo de todo ese recorrido. Que este tiempo transcurrido sin ninguna corrección externa sea mayor hace que, según esta misma integración de trayectoria, este error acumulado sobre esta posición propia de este organismo, en consecuencia, crezca todavía más.

Estas células de lugar de este hipocampo se activan, en cambio, cuando este organismo se encuentra dentro de una región específica de este entorno: el campo de activación de cada una de estas células de lugar resulta, en consecuencia, aproximadamente gaussiano alrededor de esa misma región específica, y el conjunto completo de todas estas células de lugar forma, en consecuencia, una representación distribuida de todo este entorno, muy similar en espíritu al mismo mapa de ocupación probabilística que ya establece otro modelo de este conjunto. Estas células de cuadrícula de esta corteza entorrinal presentan, en cambio, un campo de activación periódico con una simetría hexagonal, actuando en consecuencia como un sistema de coordenadas métrico de todo este entorno. Que este organismo se aleje de esta región específica donde una célula de lugar particular se activa hace que, en consecuencia, esta misma célula de lugar, en consecuencia, deje de activarse en favor de otra célula de lugar distinta, propia de esta nueva región de este entorno.

El problema de construir un mapa y de localizar simultáneamente a un robot dentro de él usa, en consecuencia, observaciones de un punto de referencia particular sujetas a cierta incertidumbre: la solución mediante un filtro de Kalman extendido mantiene, en consecuencia, a la distribución gaussiana conjunta tanto de esta posición del robot como de la posición de cada uno de estos puntos de referencia, actualizando en consecuencia a esa misma distribución de manera secuencial con cada nueva observación recibida, exactamente según el mismo filtro de Kalman que ya establece otro modelo de este conjunto. El hipocampo de un mamífero implementa, en consecuencia, un proceso biológico análogo a esta misma solución, combinando en consecuencia a estas células de lugar con las que se abrió este párrafo dentro de ese mismo esquema conjunto de mapa y de localización. Que una nueva observación de un punto de referencia particular llegue con menos incertidumbre hace que, según este mismo filtro de Kalman extendido, esta distribución conjunta de esta posición del robot y de esos puntos de referencia, en consecuencia, se corrija con más fuerza hacia esa misma observación.

Por eso este modelo, con este mapa cognitivo y esta integración de trayectoria con las que se abrió, hace que el costo metabólico de la locomoción de este organismo crezca, en consecuencia, con su propia velocidad de desplazamiento: a una velocidad baja, este mismo costo metabólico resulta prácticamente fijo, dominado sobre todo por el simple hecho de sostener a este cuerpo en movimiento, mientras que a una velocidad de carrera mucho más alta, este mismo costo metabólico crece, en cambio, de manera aproximadamente cuadrática con esa misma velocidad. Esto crea, en consecuencia, un incentivo evolutivo claro hacia una velocidad óptima de esta locomoción que minimiza, en definitiva, a este costo metabólico por unidad de distancia recorrida en lugar de por unidad de tiempo transcurrido, muy en línea con el mismo marco de control óptimo que ya establece otro modelo de este conjunto sobre minimizar a un costo total de control. Esta misma velocidad óptima corresponde, en consecuencia, a la marcha preferida que se observa, de manera consistente, en la mayoría de las especies animales que se desplazan de este modo.

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