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Neurociencias: las ratas demuestran divertirse jugando a las escondidas

por 4 junio, 2020

Neurociencias: las ratas demuestran divertirse jugando a las escondidas
Un equipo de investigadores decidió centrarse en las escondidas, un juego infantil tan conocido que no necesita presentación, y que se juega alrededor de todo el mundo en distintas variaciones, remontándose a sus primeras formas hace más de 2 mil años en Grecia (donde se jugaba prácticamente igual a como se juega actualmente).
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Jugar es indudablemente una experiencia común para todos nosotros, y no sólo para los humanos, ya que jugar es algo que se observa también en muchos otros animales. Es esta universalidad lo que ha llevado a que la neurociencia se interese en este tipo de comportamientos, con el objetivo de entender cuáles son las bases cerebrales que los generan en las distintas especies y cómo su selección fue favorecida por la evolución. Pero estudiar científicamente el juego, específicamente en animales, viene con su propio conjunto de problemas.

La investigación científica tiende a centrarse en paradigmas experimentales rígidos, con un control estricto de las variables involucradas, lo cual es de suma importancia cuando se busca eliminar los posibles sesgos que nos puedan llevar a una respuesta equivocada. Además, los paradigmas más comunes utilizados con animales son los de tipo condicionamiento, en los cuales una acción se asocia a un estímulo generalmente ganancial (por ejemplo, enseñar a un animal a que si realiza una acción recibirá alimento al final). Sin embargo, esto puede ser demasiado limitante cuando lo que se pretende estudiar es el juego, que es una experiencia más libre, sin una ganancia específica, y que se realiza sólo por el gusto de jugar.

Ya que el juego mismo no daba a las ratas ningún beneficio directo, como alimento, ¿por qué entonces las ratas jugaron a las escondidas? Los investigadores señalan que hay dos formas de enfrentarse a la posible respuesta. La primera es que las ratas perciben como beneficio la interacción que se producía al final con los investigadores, y que su comportamiento entonces es simplemente una búsqueda de recompensa condicionada. Pero la segunda explicación, a la cual apoyan los autores del estudio es bastante más interesante. Esta hipótesis, a la cual llaman “jugar por jugar”, es simplemente eso, que las ratas juegan sólo por diversión.

Es por esto que un grupo de investigadores de la Universidad Humboldt en Berlín, Alemania, decidió hacer un experimento un tanto diferente, para estudiar el comportamiento y los correlatos neurales del juego en un grupo de ratas.

El equipo de investigadores decidió centrarse en las escondidas, un juego infantil tan conocido que no necesita presentación, y que se juega alrededor de todo el mundo en distintas variaciones, remontándose a sus primeras formas hace más de 2 mil años en Grecia (donde se jugaba prácticamente igual a como se juega actualmente).

La elección de este juego en específico se basa en que posee una mayor complejidad comparado con los juegos más estudiados en animales de laboratorio, que corresponden en general a juegos físicos de golpes y empujones. A diferencia de éstos, en las escondidas existe un conjunto de reglas y los jugadores deben mantener roles específicos (quien busca y quienes se esconden), los cuales a su vez pueden cambiar durante el desarrollo del juego.

Los investigadores entonces se preguntaron si las ratas serían capaces de aprender una versión simplificada de dos jugadores de las escondidas, y, además, si las áreas del cerebro involucradas en dicho proceso serían similares a las que se activan en los humanos al jugar el mismo juego.

El área de juego correspondía a una sala de unos 30 m2 en la cual se dispusieron un conjunto de cajas y paneles de cartón que servían de escondites. Los jugadores correspondían a una rata y a uno de los investigadores. El juego iniciaba cuando la rata se depositaba en una caja que denominaron “caja de inicio”, tras lo cual el siguiente paso dependía de si la rata iba a buscar o esconderse. Si la rata iba a ser quien busca, se cerraba la tapa de la caja mientras el investigador se escondía detrás de alguno de los paneles de cartón. Una vez escondido, abría de forma remota la caja de inicio para que la rata pudiera comenzar a buscar, y si se acercaba a menos de 40cm con una línea de visión clara del investigador, se contaba como que lo encontró. Por otro lado, si la rata debía esconderse, la caja de inicio se dejaba abierta y el investigador se agachaba a un lado por 90 segundos mientras la rata se escondía en alguna de las cajas y posteriormente el investigador comenzaba a buscarla. En ambos casos (tanto si busca como si se esconde), al finalizar el juego el investigador jugaba unos momentos con la rata antes de devolverla a su jaula. Durante los experimentos, se registró tanto el camino que seguía el animal como los sonidos que producía.

El primer resultado interesante es que tras un periodo de 1-2 semanas, las 6 ratas del experimento aprendieron a buscar, y 5 de ellas además aprendieron a esconderse y a cambiar de roles.

Buscar y esconderse

Los experimentos en que la rata debía buscar se realizaron en 3 formatos para entender mejor como el animal guiaba su búsqueda. El primero era de búsqueda aleatoria, donde el investigador se escondía en un lugar al azar, el segundo era de búsqueda visual, en que se dejaba abierta la caja de inicio para que el animal viera en qué lugar se escondió el investigador, finalmente en el de búsqueda bloqueada, el investigador se escondía múltiples veces seguidas en el mismo lugar y después cambiaba. Al comparar el tiempo que demoraba la rata en encontrar al investigador se observó que este era menor cuando la rata había visto dónde se escondió, en el caso de la búsqueda visual, y que el tiempo de búsqueda disminuía con cada intento en que el investigador se escondía en el mismo lugar en el caso de la búsqueda bloqueada, pero que volvía a aumentar cuando cambiaba de lugar.

Cuando era el turno de la rata de esconderse, en general estas tardaban poco tiempo en hacerlo, y al ofrecerles distintos tipos de cajas para ello, preferían las cajas opacas por sobre las transparentes. Es interesante comparar este comportamiento con el que mostraban cuando buscaban, ya que en esa situación en general no entraban en las cajas, y si lo hacían, la elección era al azar y no dependiente de la opacidad, indicando que el comportamiento visto al esconderse era específico de esa situación y no una tendencia natural de la rata.

Al analizar los patrones de los sonidos emitidos por las ratas, se observó que producían una variedad de chillidos durante el juego, pero estos se concentraban más al inicio del juego, cuando salían de la caja, y al final, cuando interactuaban con el investigador. Durante el juego, cuando la rata buscaba, en general permanecía en silencio hasta encontrar al investigador, y cuando se escondía, dejaba de emitir sonidos mientras buscaba un escondite, mientras se mantenía escondida e, interesantemente, cuando era encontrada, casi como si quisiera pasar desapercibida. De todos modos, es importante señalar que los sonidos emitidos por las ratas no son audibles para los humanos.

Finalmente se realizaron registros de la actividad cerebral de las ratas mientras jugaban. La zona cerebral objetivo fue la corteza prefrontal, la cual, al igual que en humanos, se encarga de elementos como la proximidad social y el seguir reglas (ambos elementos fundamentales de este juego). Se encontró que ciertas neuronas de esta zona estaban activas sólo cuando la rata debía buscar, mientras otras se activaban sólo cuando la rata debía esconderse. Además, otros grupos neuronales se asociaban a ciertos eventos específicos dentro del desarrollo del juego. Es decir, la mecánica del juego y los distintos pasos a seguir estaban comandados por grupos de neuronas específicos en esta zona cerebral.

Jugar por jugar

En resumen, los investigadores descubrieron que las ratas eran capaces de aprender un juego de mayor complejidad a los comúnmente asociados a estos animales, y que además eran capaces de generar ciertas estrategias de manera diferente dependiendo de su rol en el juego, por ejemplo preferir cajas opacas, guardar silencio mientras se escondían y cambiar el lugar en que se escondían entre juegos cuando debían esconderse y buscar de forma sistemática, usar pistas visuales y buscar primero en lugares en que el investigador se había escondido en juegos previos en el caso de buscar.

Ya que el juego mismo no daba a las ratas ningún beneficio directo, como alimento, ¿por qué entonces las ratas jugaron a las escondidas? Los investigadores señalan que hay dos formas de enfrentarse a la posible respuesta. La primera es que las ratas perciben como beneficio la interacción que se producía al final con los investigadores, y que su comportamiento entonces es simplemente una búsqueda de recompensa condicionada. Pero la segunda explicación, a la cual apoyan los autores del estudio es bastante más interesante. Esta hipótesis, a la cual llaman “jugar por jugar”, es simplemente eso, que las ratas juegan sólo por diversión. Pero a pesar de sonar simple, las implicaciones de este comportamiento son muy profundas, ya que involucra representaciones mentales complejas, como la capacidad de divertirse, entender el juego y el concepto mismo de “jugar”, que para nosotros pueden resultar triviales, pero para las cuales no existe mayor evidencia en el caso de roedores.

Las razones por las cuales los investigadores favorecen esta segunda opción fueron, primero, la observación de que, en sus propias palabras, “las ratas parecían estar divirtiéndose”. Esto se basa en comportamientos como el hecho de que dieran “saltos de felicidad” (una conducta que también se ha observado cuando se les hace cosquillas), emitieran sonidos, y buscaran a los investigadores con movimientos rápidos y dirigidos, pero, además, el hecho de que después de jugar varias veces los animales se cansaran y no quisieran seguir jugando, algo que no se observa en el caso, por ejemplo, del condicionamiento con alimento, en el que los animales pueden repetir una misma acción cientos de veces. La segunda razón es que parecía haber un propósito en las acciones de los animales, en especial el hecho de que se escondieran en cajas opacas y no en cajas transparentes, lo cual disminuye las posibilidades de ser encontradas, a su vez retrasando la interacción al final del juego. Y en relación con esto último, los animales además no emitían sonidos al ser encontrados e incluso intentaban huir y esconderse de nuevo, un comportamiento que sólo logra extender la duración del juego y retrasar la interacción final.

Lo visto por estos autores da la impresión de que las ratas fueron capaces de disfrutar el juego, entender el rol que les correspondía, y además entender que estaban jugando con otro ser vivo que también tenía un rol en el juego. Aunque aún es muy pronto para concluir que las ratas poseen lo que llamamos “teoría de la mente”, es decir, la capacidad de generar un entendimiento de la existencia de “uno mismo” y “el otro” y de reconocer que ambos tienen una mente propia y distinta, este estudio deja abierta dicha posibilidad. De todos modos, analizando esta característica desde un punto de vista evolutivo, lo esperable no es un gran salto entre dos especies relacionadas, sino más bien un cambio gradual, por lo que tal vez la pregunta más correcta no es si poseen o no esta capacidad, sino en qué nivel.

Vínculo al artículo original: Behavioral and neural correlates of hide-and-seek in rats.

Este artículo surge del convenio con el Centro Interdisciplinario de Neurociencia de la Universidad de Valparaíso.

 

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Envíada por Gloria Elgueta Pinto | 4 julio, 2020

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