新的研究表明，蚂蚁群体的行为很像神经网络，昆虫群体在决定集体行动时会权衡外部输入和内部原则。
在这项特殊的研究中，其背后的团队研究了当温度过高时蚁群何时以及如何撤离巢穴。在某个时刻，集体做出了决定，得出的结论是应该放弃巢穴。
换句话说，蚂蚁作为一个整体系统采取行动，就像神经元作为整个大脑采取行动一样，一切都协调一致。这是收益（继续进行工作）与成本（过热和失去殖民地成员）的经典范例。
“我们开创了一种方法，将蚁群理解为一个类似认知的系统，感知输入，然后将其转化为行为输出，”丹尼尔·克罗瑙尔说纽约洛克菲勒大学社会进化与行为实验室的负责人。
“这是真正理解昆虫社会如何参与集体计算的第一步。”
实验装置包括一个温控巢穴、一个跟踪摄像头和标有点的蚂蚁。研究人员指出，蚁群规模为 36 只工蚁和 18 只幼虫，当温度达到 34 摄氏度（93 华氏度）左右时，巢穴就会被疏散。
然而，随着蚁群规模的扩大，迫使它们离开的温度阈值也随之增加——在 200 只蚂蚁的蚁群中，昆虫会一直待在周围，直到温度超过 36 摄氏度（97 华氏度）。
人们认为，蚂蚁之间的兴奋性因素和抑制性因素可能会相互竞争，就像在神经网络中一样。通过数学模型，研究小组能够展示蚂蚁的集体感官反应阈值如何基于这两个因素之间的平衡，而不仅仅是每只蚂蚁的个人偏好的平均值。
“看来门槛不固定啊”克罗瑙尔说。
“相反，这是一种根据群体规模而变化的新兴属性。”
这项研究尚不清楚的是，为什么随着温度升高，群体规模会对蚂蚁离开的热衷程度产生影响。个体蚂蚁本身并不知道蚂蚁群体的规模，因此正在发生其他事情。
研究人员提出的一个假设是，当有更多的蚂蚁参与时，在蚂蚁之间传递的信息素（或化学信使）会扩大其影响。另一个考虑因素可能是移动更大的蚂蚁群更具挑战性，因此收益与成本的计算会发生变化。
这项研究确实提供了一个坚实的、可测量的框架，用于在集体层面上观察蚂蚁。在未来的研究中，可以添加更多参数，然后进行操作，以便更好地了解这种集体决策。
“到目前为止，我们所能做的就是扰动系统并精确测量输出，”克罗瑙尔说。
“从长远来看，我们的想法是对系统进行逆向工程，以越来越详细地推断其内部工作原理。”
该研究发表于美国国家科学院院刊。
