martes, 30 de abril de 2013

Aprender cómo aprendemos


El aprendizaje, uno de los temas más misteriosos y desconocidos por la comunidad científica, está ahora un poco más iluminado. Una de las preguntas del millón acerca de este tema era ¿participa el córtex en este proceso? Parece que ya tenemos respuesta: sí. O al menos eso parece indicar una de las últimas investigaciones, ya sabemos como es esto de la ciencia.

Para comprobarlo se resaltó la zona a investigar mediante un virus adenoasociado que expresaba el tdTomato. A continuación, se colocó a los ratones en una superficie plana y se les sometió a la siguiente prueba de aprendizaje:

  1. un sonido señala el comienzo de la prueba.
  2. se le toca con un palo un bigote
  3. este deberá beber de un biberón (ante el toque del bigote el ratón recibe la recompensa del agua)

En caso de que no se le toque, no podrá beber del biberón; si lo hace se le castigará con un parón de unos segundos.

Todos los ratones dieron síntomas de aprendizaje tras dos o tres sesiones y llegaron a un nivel de aciertos del 80% tras seis sesiones (considerado nivel experto). Con el número de aciertos también aumentó la velocidad de reacción (los "expertos" bebían en menos tiempo que los "principiantes" tras ser tocados)

Además, los ratones "expertos" movían coordinadamente sus bigotes en busca del palo, a diferencia de los "principiantes", que no lo hacían o lo hacían erraticamente.

El proceso de aprendizaje ya se había dado, ahora lo que había que hacer era relacionarlo con la actividad neuronal mediante los marcadores y las señales de activación que mostrasen. Estos mostraron que efectivamente había un área implicada, aunque era sorprendentemente pequeña. Aumentando la resolución se consiguió relacionar zonas concretas con acciones más concretas como lamer, mover los bigotes...

comparación de neuronas
totales de "principiantes" y  "expertos"

Al analizar las zonas activadas durante el aprendizaje se vio que a medida que ganaban experiencia, aumentaba el número y velocidad de reclutamiento de las neuronas. Este hecho es el que señala directamente al córtex como mediador en el aprendizaje.












[se puede observar la variación en la velocidad de reclutamiento neuronal entre un ratón primerizo (a) y uno experto (b)]
















lunes, 29 de abril de 2013

El lenguaje de los animales



¿Quién dijo que los animales parlantes eran sólo cosa de Disney? Resulta que existen. Quizás sea algo chocante, pero los animales se comunican de manera más elaborada de la que podemos pensar, tanto entre ellos como con nosotros. El "como" y el "cuando" es lo que nos acerca Stephen Hart en este libro.

Al contrario de lo que nos parece habitual, no tiene una línea argumental concreta sino que explica por separado maneras de  comunicación en diferentes grupos de animales como pueden ser los cefalópodos, las aves, los cetáceos… haciendo posible la consulta de algunos capítulos sin haber leído previamente los anteriores; aun así se pueden extraer algunas conclusiones generales.

En primer lugar hay una clara diferencia entre animales que viven en comunidad y animales solitarios. Los primeros tienen una comunicación que puede abarcar amplios aspectos de su vida mientras que los últimos tienen una comunicación que muchas veces queda únicamente restringida a la reproducción y selección sexual.

Entre los diferentes tipos de comunicación empleados se pueden encontrar los cinco sentidos que los humanos utilizan habitualmente hasta otros más difíciles de detectar como el sentido eléctrico de los tiburones y la percepción por infrasonidos de las ballenas. 

El libro abarca la comunicación desde la de  los archiconocidos chimpancés hasta la sorprendentemente compleja comunicación entre artrópodos.

A continuación repasaré algunos de los casos tratados por el autor a fin de dar una idea general de la dinámica de la obra


DIALECTOS DE LAS AVES

Una de las grandes distinciones a las que se suele hacer mención entre el hombre y el resto de los animales es la cultura; sin embargo después de este libro no me queda tan claro que seamos los únicos que la tengamos. ¡y es que las aves también tienen “dialectos”!

Un interesante estudio comparó el canto de pinzones criados en cautividad y completo aislamiento con los de pinzones salvajes. El resultado fue que los pinzones en cautividad solo utilizaron el esqueleto del canto (como si fuese la estructura base) completo mientras que los salvajes hicieron el canto completo.

Los dialectos se forman porque los pájaros cantores más jóvenes imitan e incorporan variaciones de canto de adultos circundantes. Es lógico, por tanto, que cuando el hábitat de una especie es muy extenso se produzcan variaciones locales de un mismo canto dando lugar a los mencionados “dialectos”.

La función de estos cantos parece ser meramente reproductiva; el canto tiene dos mensajes: primero, advierten a la hembra de su disponibilidad para aparearse, y segundo,  reafirman su autoridad sobre el territorio.


COMUNICACIÓN CON ANIMALES

A parte de la comunicación entre ellos, también se trata la comunicación entre animales y humanos así como su capacidad para entender el lenguaje. Hablamos, más concretamente, de chimpancés, loros y delfines.

He preferido presentar a estos últimos ya que los casos de los loros y los chimpancés son más conocidos.

Louis M. Herman y sus colaboradores crearon dos tipos de lenguajes para comunicarse con 4 delfines en libertad. El primero consistía en gestos mediante el movimiento de manos y piernas y el otro en sonidos agudos generados por un ordenador. Cada lenguaje constaba de unas 40 palabras: nombres como “canal”, “pelota” y “persona”; construcciones verbales como “ir por debajo” e “ir a buscar”; y complementos como “superficie”, “derecha” e “izquierda”.

Tras un entrenamiento los delfines podían interpretar órdenes entendiendo cada palabra por separado y la variación del significado por el orden de las mismas. Por ejemplo podían distinguir entre “ir a buscar disco izquierda aro derecha” (coge el disco que está a tu izquierda y llévalo al aro de tu derecha) e “ir a buscar disco derecha aro izquierda” (coge el disco que está a tu derecha y llévalo al aro de tu derecha). Además cuando la orden era imposible como “ir a buscar agua persona” el delfín no hacía nada porque no puede llevar el agua a la persona. Esto evidencia la capacidad de los delfines para entender los componentes semánticos y sintácticos del lenguaje.

Uno de los delfines, Akeakamai, ha hecho algo más que responder a un entrenamiento: ha inventado una respuesta lógica. en la piscina había dos palancas disponibles; este delfín aprendió a pulsar una cuando la acción era posible de realizar y otra cuando la acción era imposible (por ejemplo si la orden consiste en mover un aro pero no hay aros en el tanque de agua).

[Akeakamai "hablando" con su entrenador]



Estos son algunos de los casos que se pueden encontrar en el libro, pero hay muchos más, y seguramente otro lector habría mencionado otros. Lo más importante y lo que he querido resaltar es que se trata de un libro muy heterogéneo, que abarca muy diversos grupos de animales. Esta es, sin duda. una introducción muy amena y divulgativa a la etología.