Las ratas observan cómo sus amigos aprenden a navegar en un entorno, ayudándonos a comprender mejor nuestro propio 'GPS interno'

Las ratas nos ayudan a comprender mejor el funcionamiento del "GPS interno" biológico con el que nacen los humanos y otros animales.

Un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología nos está ayudando a comprender mejor nuestros sistemas de navegación integrados. El estudio informa que las ratas no necesitan explorar físicamente el entorno para conocer sus detalles. En cambio, pueden aprender a navegar por un espacio determinado con solo ver a sus compañeros moverse a través de él.

Las ratas ven, las ratas hacen

"Nuestro estudio muestra que la representación cognitiva del espacio formado por la observación es estable y puede ser utilizada por los animales para navegar por el espacio observado de manera más eficiente", dijo el autor principal, el Dr. Thomas Doublet. “El aprendizaje por observación es la forma más común de aprendizaje desde la escuela hasta la vida cotidiana”.

"Queríamos averiguar si se podía obtener una representación espacial de forma remota", explicó Doublett. "Esto es importante para comprender cómo se pueden generar y estabilizar las representaciones espaciales".

El estudio reporta un caso de aprendizaje por observación, un comportamiento previamente observado en invertebrados como abejas, pájaros, peces y otros mamíferos. La capacidad de aprender con el ejemplo es extremadamente beneficiosa para los animales que pueden sobrellevar la situación, lo que ayuda a mejorar drásticamente su bienestar y sus posibilidades de supervivencia al permitir que las personas aprendan de las experiencias de los demás.

En el contexto de la locomoción, los investigadores han demostrado que los animales y los humanos pueden aprender a recorrer espacios o distancias específicos mediante la formación de "mapas cognitivos". Se han propuesto algunos candidatos para las celdas que subyacen a la formación, el mantenimiento y el uso de estos mapas cognitivos: son celdas de cuadrícula, celdas de límite, celdas de dirección de la cabeza y celdas de lugar. Las células de lugar, por ejemplo, son neuronas en el hipocampo que se activan cuando un animal ingresa a un espacio determinado, lo que se conoce científicamente como "campo de lugar" (de ahí el nombre).

Sin embargo, las complejidades de los procesos que gobiernan dichos mapas cognitivos son poco conocidas, al igual que la naturaleza exacta (o identidad) de las células involucradas. Entre otras cosas, no sabemos si un animal requiere experiencia directa para producir dicho mapa o si se puede formar a través del aprendizaje por observación.

Para averiguarlo, el equipo contó con la ayuda de ratas de laboratorio. Estos animales son ideales para el experimento porque sus habilidades de navegación son bien conocidas y bien documentadas. Su capacidad para crear y mantener mapas cognitivos estables de lugares previamente desconocidos ya ha sido documentada, aunque solo en el caso de la investigación directa. El presente estudio tuvo como objetivo averiguar si las ratas pueden crear dichos mapas a través de la experiencia indirecta, es decir. por observación sin ninguna investigación propia.

Con este fin, el equipo diseñó una celda de dos partes, con una celda interna y una celda externa. Se colocó una rata observadora en la jaula interior donde podía ver a la rata de demostración encontrar su camino hacia un lugar de comida en la jaula exterior. Después de que se le permitió ver este proceso, a la rata observadora se le permitió explorar la jaula exterior y encontrar la recompensa.

El rendimiento de las ratas observadoras se comparó con el rendimiento de las ratas ingenuas, es decir, ratas que tenían que encontrar la recompensa sin entrenamiento observacional previo. Las ratas observadoras superaron a sus contrapartes ingenuas por un amplio margen: el 100 % de ellas encontró la comida frente al 12 % de las ingenuas.

Cuando el equipo inyectó CPP, una sustancia que evita la estabilización de las representaciones celulares estables recién formadas pero que no interfiere con las ya formadas, las ratas se desempeñarían igual de bien después de la tarea de monitoreo. Esto, informan, significa que sus mapas cognitivos se estabilizaron solo con la observación o no requirieron una representación estable de las células del lugar para formarse.

En general, informan, los hallazgos sugieren fuertemente que el aprendizaje por observación es suficiente para permitir que los animales, y muy probablemente también los humanos, aprendan a navegar en un entorno determinado.

Se publica en la revista el artículo "Thomas Doublet et al, Social Learning of a Spatial Task by Observation Alone" Fronteras en la neurociencia del comportamiento.