Las ratas pueden aprender a navegar observando a sus amigos, ayudándonos a aprender más sobre nuestro propio ‘GPS interno’

Los investigadores están un paso más cerca de comprender el «GPS interno» de los animales y los humanos, al investigar si las ratas pueden aprender espacios solo con la observación. En un nuevo estudio publicado en Fronteras en la neurociencia del comportamiento, los investigadores muestran que las ratas no necesitan explorar físicamente un entorno para aprender sobre un lugar específico; simplemente observar otra rata es suficiente.

El aprendizaje por observación se ha informado en invertebrados (por ejemplo, en abejas), aves, peces y mamíferos. Aprender nuevas tareas y entornos es fundamental para la supervivencia y el bienestar de un individuo.

«El aprendizaje por observación es la forma más común de aprendizaje desde la escuela hasta la vida diaria», dijo el autor, el Dr. Thomas Doublet, de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología.

Mapas cerebrales

La investigación ha demostrado que los animales y los humanos pueden navegar distancias y espacios gracias a la formación de mapas cognitivos. Se han sugerido tipos de células funcionales que subyacen a los procesos de mapeo cognitivo en el cerebro, entre ellas las células de cuadrícula, las células de borde, las células de dirección de la cabeza y las células de lugar. Una celda de lugar, por ejemplo, es una neurona en el hipocampo que se activa cuando un animal ingresa a un espacio particular, lo que se conoce como campo de lugar.

Los procesos que controlan estos mapas cognitivos y las células que se sospecha que los acompañan aún no se conocen bien, incluso si se pueden formar en espacios que solo se observan o si se necesita la experiencia directa de un espacio.

Las ratas son animales excelentes cuando se estudian estos mapas cerebrales cognitivos, ya que sus habilidades de navegación son bien conocidas. Un estudio anterior ha demostrado que sus cerebros crean un mapa de celdas de lugar estable de un espacio inexplorado solo después de la exploración directa. Esto plantea la cuestión de si las ratas pueden aprender espacios solo mediante la observación, sin ninguna exploración previa.

Para encontrar una respuesta a esta pregunta, Doublet y sus colegas diseñaron una tarea espacial de observación que es casi idéntica a la del estudio anterior.

Aprender una ubicación de recompensa

«Queríamos entender si una representación espacial podía adquirirse de forma remota o no», explicó Doublet. «Esto es importante para comprender cómo se pueden generar y estabilizar las representaciones espaciales».

Los investigadores diseñaron una jaula de dos partes, con una jaula interior y una jaula exterior, donde una rata observadora (en la jaula interior) aprendió sobre la ubicación de una recompensa de comida solo al observar una rata de demostración (en la jaula exterior). Después de que se realizó el entrenamiento de observación, la rata observadora podía explorar la jaula exterior y encontrar la recompensa.

El desempeño de las ratas observadoras se comparó con el desempeño de las ratas ingenuas, es decir, las ratas que tenían que encontrar la recompensa sin un entrenamiento previo de observación.

Las ratas observadoras superaron a las ratas ingenuas (100% de éxito versus 12% de éxito), lo que significa que las ratas pueden aprender sobre un espacio físico y pueden encontrar una ubicación de recompensa sin exploración física previa; simplemente observar otra rata es suficiente.

Además, los investigadores inyectaron CPP (un antagonista de los receptores que evita la estabilización de una representación hipocampal recién formada de un espacio pero no desestabiliza una ya formada), para probar si afectaría el rendimiento de las ratas. La inyección de CPP no afectó la tarea de observación, lo que significa que el espacio observado se estabilizó solo con la observación o que no es necesaria una representación de celda de lugar estable para el desempeño de la tarea espacial.

Nuestro GPS interno

«Nuestro estudio muestra que la representación cognitiva de un espacio formado por la observación es estable y puede ser utilizada por los animales para navegar de manera más eficiente a través del espacio observado», señaló Doublet. «Este estudio es un medio para comprender mejor cómo nuestro cerebro representa el comportamiento de sus congéneres, pero también cómo funciona nuestro GPS interno».

«Si bien estos hallazgos pueden ser una idea importante para comprender mejor nuestro GPS interno», continuó, «este estudio no explica qué es exactamente esta representación estable o cómo se genera. Si usamos las mismas neuronas para representar lo observado y lo propio». Queda por descubrir la experiencia».