¿Cómo nos orientamos en el espacio? Uso de los anfibios como modelo simple de organización cerebral para analizar las bases neurales de la navegación espacial

MUZIO, R. N.

San Luis

Congreso; XVI Reunión Nacional y V Encuentro Internacional de la Asociación Argentina de Ciencias del Comportamiento (AACC); 2017

Asociación Argentina de Ciencias del Comportamiento (AACC)

Introducción: La navegación espacial es unfenómeno que siempre ha despertado interés en estudios conductuales. Se hanrealizado muchos trabajos referidos a detectar el tipo de información relevantepara la orientación en un ambiente y las bases neurales de la cogniciónespacial. Sorprendentemente, los estudios en distintas especies (entre ellas,humanos, ratas, palomas y peces) sugieren un papel altamente conservado de laformación hipocampal en la codificación de la información espacial. Sinembargo, a pesar de tener una importancia crucial en la evoluciónde los vertebrados, los anfibios son rara vez considerados en estudios de cognicióncomparada. La importancia de este modelono convencional en el análisis comparativo del aprendizaje radica en que losanfibios poseen una organización cerebral relativamente simple (ya que noposeen neocorteza), y a la vez mantienen el mismo tipo de desarrollo cerebralde los mamíferos (por evaginación). Así, posee la ventaja de que se puedenobservar los circuitos básicos que subyacen a una conducta particular, sin unafuerte modulación neocortical. En cuanto a la orientación espacial, hemos demostrado previamenteque sapos terrestres de la especie Rhinellaarenarum sometidos a una situación de localización de una meta, puedenutilizar tanto la geometría como claves visuales del ambiente para navegar enel espacio. Pero cuando estas dos fuentes de información están en conflicto,utilizan preferentemente la geometría. Metodología: El procedimientogeneral utilizado en esta serie experimental, incluyó el entrenamiento de dosgrupos de sapos: Sólo Geometría (con sólo información geométrica) yClave-Geometría (con información geométrica más una clave visual), usando entodos los casos animales parcialmente deshidratados y agua como recompensa enuna arena rectangular. En el primer grupo, los sapos fueron entrenados paraencontrar agua en la arena rectangular sin ninguna información predictivadisponible que no sea la geometría del aparato experimental. En el segundogrupo, los sapos fueron entrenados en la misma arena rectangular, pero con unpanel de color colocado en una de las paredes. Finalmente, se analizó laactividad neuronal asociada con el desempeño en estas dos tareas mediante unmapeo con la técnica de c-Fos (neuroinmunohistoquímica). Resultados: Los resultados indicaronque el Pallium Medial, homólogo al hipocampo de los mamíferos, muestra una mayoractividad en los animales entrenados en ambas tareas comparados con un grupocontrol sin ningún entrenamiento. Estos resultados son similares a losencontrados en otros grupos de vertebrados y sugieren un papel conservado de laformación hipocampal en la cognición espacial guiada por la geometría. Tambiénse encontró que otras regiones cerebrales (Pallium Dorsal y Lateral) seactivaron diferencialmente sólo cuando las claves visuales podrían utilizarsepara localizar la meta (grupo Clave-Geometría), lo cual también sugiere unpapel conservado de estas regiones del cerebro en la conducta guiada por estascaracterísticas. Conclusiones: En conjunto, los estudios realizados enanfibios apoyan la idea de una función conservada del hipocampo en lanavegación y sugieren una equivalencia funcional de esta estructura en todoslos tetrápodos. Utilizando una arena rectangular y claves visuales, hemosprobado que los anfibios emplean la información brindada por la geometría delespacio así como las claves visuales disponibles del ambiente. Es interesantenotar que aunque la información sea redundante, las pruebas mostraron que losanimales codificaron todos los tipos de información disponibles (del mismo modo que enmamíferos). El análisis de la actividad neural asociada, muestra un correlatocon la activación del Pallium Medial (formación hipocampal de los anfibios). Deesta manera, el estudio en anfibios está empezando a brindar información acercade los circuitos básicos implicados en la navegación espacial, conocimientoclave a la hora de diseñar estrategias para la recuperación de funcionescerebrales.