Una bacteria nada hacia la comida. Una señal química la guía hacia adelante, pero con cada movimiento la señal cambia. Se forma un bucle: sensación, acción, nueva sensación. Los autores del trabajo convirtieron este bucle en una cantidad medible.
Aplicaron una idea de la teoría de la información: se puede calcular cuántos bits (unidades de información) fluyen desde los órganos sensoriales hasta la orden motora y de vuelta. Al primer flujo lo llamaron reactivo: es la respuesta clásica a un estímulo. Al segundo, activo: aquí el movimiento mismo moldea las futuras sensaciones, como cuando giramos la cabeza para ver mejor un objeto.
Los investigadores construyeron un modelo simple en el que se pueden ajustar estos dos flujos. El modelo mostró que si el flujo activo es demasiado pequeño, el organismo se convierte en un sensor pasivo y no explora el entorno. Si es demasiado grande, ignora señales importantes. El óptimo se encuentra en algún punto intermedio, y es diferente para cada tarea. En las bacterias, por ejemplo, domina la parte reactiva: principalmente siguen el gradiente de la sustancia química. En cambio, en las moscas que buscan un olor, la estrategia cambia según lo cerca que estén de la fuente.
El intercambio bidireccional de información entre sensación y movimiento es un rasgo común de todos los navegantes, desde los más simples hasta los artificiales. Al medir este intercambio, se puede no solo predecir el éxito de la búsqueda, sino también comprender qué estrategia utiliza el agente, sin necesidad de mirar dentro de su "cerebro". Así, el bucle que comienza con una bacteria nadando se convierte en la clave para entender el comportamiento de cualquier buscador.
La Escherichia coli "piensa" alrededor de 10 bits de información por segundo al decidir hacia dónde nadar. Esto es aproximadamente lo mismo que se necesita para elegir una entre mil trayectorias posibles.