¿Tienen las ratas de laboratorio la capacidad de imaginar, como los humanos? Un nuevo estudio dice que sí.

Las ratas pueden ser capaces de un tipo de imaginación que es crucial para la planificación de rutas, sugiere una investigación del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI). Aunque las artes creativas nos vienen a la mente cuando pensamos en la imaginación, la capacidad también desempeña un papel en las tareas cotidianas, como navegar en nuestro entorno. La gente imagina constantemente la ruta que tomarán para llegar a un lugar, ya sea un viaje rutinario al trabajo o un viaje a un lugar desconocido.

Este tipo de imaginación está controlada por el hipocampo , una región del cerebro involucrada en el aprendizaje y la memoria . Las personas con un hipocampo dañado luchan por imaginar escenarios, incluidas rutas futuras, dijo a Live Science el coautor principal del estudio Chongxi Lai , especialista en investigación en el Campus de Investigación Janelia del HHMI en Virginia. Hasta ahora, los científicos no han podido determinar si otros animales, como las ratas , poseen esta forma de imaginación.

En el estudio, publicado el jueves (2 de noviembre) en la revista Science , los investigadores utilizaron realidad virtual (VR) y una interfaz cerebro-máquina para demostrar que las ratas tienen esta capacidad.

El estudio es provocativo porque desafía la suposición de larga data de que las ratas podrían no ser capaces de pensar más allá de sus circunstancias inmediatas, dijo Kenneth Kay , neurocientífico del Instituto Zuckerman de la Universidad de Columbia que no participó en el trabajo.

El equipo implantó electrodos en el cerebro de las ratas para medir la actividad del hipocampo. Luego los sumergieron en un mundo de realidad virtual colocándolos en una arena rodeada por una pantalla de 360 ​​grados que mostraba un entorno virtual. Las ratas fueron colocadas en una cinta rodante esférica que les permitía girar libremente y ver todo el panorama.

Luego, los investigadores entrenaron a las ratas para que corrieran hacia una portería virtual para recibir un premio. Los movimientos de la cinta de correr actualizaron la posición de la rata en el entorno virtual. Después de varias rondas, cada una con el mismo objetivo en un lugar aleatorio, las ratas exploraron todo el paisaje.

Para cada conjunto de coordenadas en el entorno virtual, los electrodos detectaron un patrón específico de actividad en el hipocampo. El equipo planteó la hipótesis de que las ratas podrían recrear esos patrones si se imaginaran siguiendo una ruta a lo largo de esas coordenadas, en lugar de seguir la ruta en realidad.

_{Los investigadores desconectaron la cinta de correr y recompensaron a la rata por reproducir el patrón de actividad del hipocampo asociado con la ubicación de un objetivo. En esta tarea «Jumper», que lleva el nombre de una película del mismo nombre de 2008, la interfaz cerebro-máquina traduce la actividad cerebral del animal en movimiento en la pantalla de realidad virtual. Esencialmente, el animal usa sus pensamientos para navegar hacia la recompensa pensando primero en dónde debe ir para obtener la recompensa. (Crédito del vídeo: Chongxi Lai)}

Entonces, montaron un juego en el que las ratas sólo tenían que pensar en moverse hacia un poste de la portería; el entorno virtual saltó a coordenadas basadas en las lecturas de los electrodos en lugar de en los movimientos de la cinta rodante. Este juego «Jumper», que lleva el nombre de una película de 2008 sobre teletransportación, demostró que las ratas planificaban rutas eficientes hacia el poste de la portería sin deambular y sin importar cómo se movían físicamente.

Por último, los investigadores probaron si las ratas podían imaginarse moviendo un objeto hacia la portería, en lugar de ellas mismas.

Apodado el juego «Jedi», requería que las ratas «usaran la Fuerza» para mover una caja virtual hacia el poste de la portería. El éxito de los roedores demostró que podían aprovechar sus mapas mentales para pensar en cómo mover un objeto a través de su entorno, sin moverse ellos mismos.

_{En la segunda tarea, la tarea «Jedi», un guiño a Star Wars, la rata mueve un objeto a un lugar únicamente con sus pensamientos. La rata está fija en un lugar virtual pero «mueve» un objeto a una meta en el espacio de realidad virtual controlando su actividad hipocampal, de la misma manera que una persona sentada en su oficina podría imaginarse tomando una taza al lado de la máquina de café y llenándola de café. . Luego, los investigadores cambiaron la ubicación del objetivo, requiriendo que el animal produjera patrones de actividad asociados con la nueva ubicación. (Crédito del vídeo: Chongxi Lai)}

Lai señaló que los científicos ya conocían los patrones de actividad del hipocampo que corresponden a ubicaciones ambientales en humanos y ratas . «Pero hasta ahora no se ha demostrado que los animales puedan controlarlo».

Al igual que los humanos, las ratas tardaron sólo unos segundos en planificar rutas, lo que sugiere que esta forma de imaginación puede ser similar entre estas especies. «Pude ver el mismo experimento realizándose en sujetos humanos y produciendo resultados similares, lo que por sí solo demuestra la posible similitud», dijo Kay.

El autor principal del estudio, Albert Lee, dijo que le gustaría explorar si las ratas pueden imaginarse moviéndose en un entorno sin recibir señales, así como investigar cómo otras regiones del cerebro se comunican con el hipocampo durante la imaginación para «obtener una imagen completa de los procesos subyacentes de este nivel tan alto». función cognitiva a nivel «.

https://www.livescience.com/animals/land-mammals/can-rats-imagine-rodents-show-signs-of-imagination-while-playing-vr-games