Observan neuronas del aprendizaje

Neurología. Investigadores de la Universidad de Washington han publicado los resultados de un experimento donde han observado las neuronas que se encargan de que los perros de Pavlov salivaran cuando escuchaban el estímulo secundario.

Los experimentos de Ivan Pavlov, clásicos de la psicología, se encuentran todavía entre los cimientos del aprendizaje animal. El investigador ruso grabó su nombre para siempre en los anales de la conducta al demostrar los fundamentos de un tipo de aprendizaje esencial, que ha sido denominado condicionamiento asociativo o pavloviano.

Durante el famoso experimento, Pavlov utilizó perros a los que insertó quirúrgicamente unos contenedores en la mandíbula inferior para recoger el resultado de la salivación, una variable clave en sus conclusiones. La prueba era bastante simple. Los animales recibían un premio que el experto acompañaba con el sonido de una campana. Los perros eran llevados al laboratorio y una vez iniciada la prueba comenzaban a salivar pues esperaban su comida. Lo que el investigador deseaba demostrar era que los perros salivarían si escuchaban el sonido de la campana sin el alimento, pues habían aprendido a asociarlo con la comida. Sus experimentos le dieron la razón.

Ahora, en un laboratorio moderno de tecnología neurológica, un equipo de científicos de la Universidad de Washington ha descubierto, precisamente, las neuronas involucradas en el condicionamiento pavloviano.

“Este tipo de condicionamiento es una forma fundamental de aprendizaje a lo largo de todo el reino animal y es un modelo de investigación muy usado para el estudio de la plasticidad cerebral o de cómo los circuitos neuronales pueden cambiar como resultado de la experiencia”, explicó la autora del experimento, Ilene Bernstein, para el servicio noticioso de ciencia EurekAlert.

En esta ocasión, los investigadores no utilizaron perros sino ratones. Además, un nuevo método que sirve para observar neuronas una por una, permitió que los expertos pudieran visualizar estas células cerebrales en acción, precisamente cuando el animal estaba siendo condicionado. Las neuronas estudiadas se encuentran en la amígdala cerebral y los expertos observaron directamente las neuronas convergentes cuando se sospechaba que estaba ocurriendo un proceso de aprendizaje.

Para lograr la observación del aprendizaje los investigadores utilizaron una técnica conocida como aversión condicionada al sabor. “La aversión al sabor ha evolucionado en muchas especies como una forma de proteger al animal para que evite contacto con alimentos tóxicos”, explicó la investigadora.

Prueba de aversión al sabor

Arc CatFISH es el complicado nombre de una nueva tecnología que permite que los científicos observen neuronas con un mayor grado de detalle. Mediante el uso de esta novedosa máquina de imagen, los expertos lograron ver la activación del condicionamiento convergente que tomó como 30 minutos para ocurrir en los cerebros de los roedores. “Para la prueba de aversión al sabor, permitimos que ratas sedientas tomaran una solución de sacarina durante cinco minutos. Luego de 25 minutos, les inyectábamos cloruro de litio, lo que causa náuseas, cinco minutos más tarde, los animales eran sacrificados. Lonjas de sus cerebros fueron examinadas con minuciosidad, a través del Arc CatFISH, para ver si algún cambio importante ocurrió durante el proceso.

Estímulos condicionados y no condicionados

El líquido con sacarina era el estímulo condicionado que usaron los expertos en el experimento, el no condicionado era el cloruro de litio. “Cuando observamos las imágenes obtenidas con el escáner, notamos que algunas neuronas fueron activadas por la sacarina (estímulo condicionado) mientras que otras fueron activadas por el cloruro, más aún, un grupo de neuronas fueron transformadas por ambos estímulos”, explicó Berstein. En un experimento siguiente, los investigadores revirtieron el orden de los estímulos. “Sabemos que cuando esto ocurre el aprendizaje cesa”. Precidamente, cuando las ratas recibían primero el cloruro de litio y luego la sacarina, ninguna de las neuronas se activaban”, explicaron los investigadores quienes han publicado los resultados del estudio en el diario científico “Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias”.


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