Vous êtes-vous déjà demandé comment ces essaims de moustiques semblent danser au crépuscule ? Un groupe de chercheurs du Centre de Recherche, d’Innovation et de Diffusion en Neuromathématique de l’Université de São Paulo a découvert que chaque moustique se positionne en fonction de la proximité de ses voisins. Ce comportement surprenant n’est pas seulement fascinant, mais ouvre également de nouvelles portes dans la compréhension des dynamiques collectives dans la nature.
Contrairement à ce que l’on pensait, que les moustiques se regroupent autour d’un point central comme s’ils étaient retenus par un ressort, cette étude suggère que leur organisation dépend davantage de la densité du nuage dans lequel ils se trouvent. Ainsi, les moustiques ajustent leur position en fonction du nombre de leurs congénères qui les entourent.
Le modèle de comportement collectif
Dans cette étude, publiée dans le Brazilian Journal of Physics, les scientifiques ont utilisé une approche computationnelle basée sur la Voisinage de Moore, qui permet de simuler comment les moustiques se répartissent dans un espace tridimensionnel. Au lieu de nécessiter des informations à longue distance, chaque insecte s’organise selon la densité locale de ses voisins, ce qui donne lieu à des motifs de mouvement qui imitent les essaims naturels.
Le modèle a montré qu’il existe deux phases distinctes dans le comportement des essaims : une où les moustiques sont très regroupés et une autre où ils sont plus dispersés. La véritable magie se produit dans la région critique entre ces deux phases, où l’on peut observer un comportement collectif similaire aux transitions de phase de second ordre en physique.
Connexion avec le cerveau
Mais quel rapport cela a-t-il avec le cerveau ? Les chercheurs ont découvert que ces phénomènes de transition de phase ne sont pas exclusifs aux moustiques. La recherche sur la Criticité dans le Cerveau suggère que les réseaux neuronaux peuvent traiter l’information de manière plus efficace lorsqu’ils sont dans un état critique, juste au seuil d’une transition de phase. Cela suggère que tant les essaims de moustiques que les réseaux de neurones peuvent partager des principes sous-jacents dans leur organisation et leur réponse aux stimuli.
L’étude de la manière dont les moustiques détectent la densité locale et coordonnent leurs mouvements pendant ces transitions continue de poser des questions intrigantes. Ce type de recherche non seulement élargit les connaissances sur la biologie des insectes, mais relie également des concepts fondamentaux de la physique à des systèmes biologiques complexes, montrant l’universalité des lois de la nature dans différents contextes.