Животные, как и люди, принимают различные решения на основе информации из окружающей среды: например, что есть, куда идти и с кем спариваться. Считается, что такое принятие решений характеризуется (1) отчетливым выбором одного варианта на основе постепенно изменяющейся и/или запутанной информации об окружающей среде и (2) выбором является быстрым, когда информация ясна, и медленным, когда неясная. Исследования принятия решений с нейробиологической точки зрения проводились с использованием обезьян и грызунов, хотя детали механизмов были неясны, поскольку их мозг состоит из более чем сотен миллионов нервных клеток.
Танимото, Ямазоэ-Умемото и их коллеги обнаружили, что крошечные аскариды, имеющие всего 302 нервные клетки, «принимают решения» во время реакции побега от неприятного запаха. Более того, они обнаружили, что черви принимают решения, вычисляя математическую интеграцию информации о запахе. Во-первых, исследовательская группа установила роботизированный микроскоп, который одновременно измеряет нервную активность и поведение червя в виртуальном пространстве запахов. Активность нервной клетки измерялась по концентрации ионов кальция в клетке, и ученые проанализировали изменения концентрации кальция с помощью математической модели.
Используя систему роботизированного микроскопа, они обнаружили, что, когда червь пытается найти благоприятное направление, чтобы удалиться от запаха, концентрация кальция в нервной клетке медленно повышается в соответствии с математическим интегрированием количества уменьшения концентрации запаха, то есть он накапливается в течение определенного периода времени. И когда концентрация кальция достигает определенного значения, червь выбирает направление как «обдуманное» решение. Напротив, когда червь движется в неблагоприятном направлении, где усиливается неприятный запах, кальций в другой нервной клетке быстро повышается в соответствии с математической дифференциацией концентрации запаха для быстрого «рефлекторного» ответа. Кроме того, они обнаружили гены, обеспечивающие интеграцию и/или дифференцировку.
В исследованиях на более сложных животных известно, что определенные нервные клетки в мозге интегрируют информацию и принимают решение при достижении определенного уровня, что, вероятно, происходит и у людей. Результат исследовательской группы показал, что, как это ни удивительно, нервная клетка червя также интегрирует информацию для принятия решений. Человеческий ген, подобный гену червей, также может быть задействован в принятии нами решений.