Ratas y sus respuestas a amenazas
La investigación sobre cómo los ratones se adaptan a peligros percibidos revela ideas importantes.
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- Lo Básico de Aprender a Responder
- El Papel de las Señales de Amenaza
- Estímulos Inminentes como Amenazas
- Condicionando Respuestas con Estímulos Inminentes
- Midiendo Respuestas de Congelación
- Explorando Respuestas de Escape
- Comparando Diferentes Grupos de Condicionamiento
- La Importancia del Contexto
- Direcciones Futuras de Investigación
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Las ratas, como muchos animales, tienen formas de protegerse del peligro. Los investigadores suelen estudiar cómo estos animales aprenden a reaccionar cuando sienten una amenaza. Esto puede incluir examinar su comportamiento en respuesta a diferentes tipos de advertencias o señales, como sonidos o imágenes. Al hacer esto, los científicos aprenden sobre cómo funciona el cerebro en lo que respecta a las señales de supervivencia.
Lo Básico de Aprender a Responder
Cuando los animales se encuentran con algo que les asusta, normalmente tienen dos respuestas principales: congelarse en su lugar o intentar escapar. Estas reacciones les ayudan a evitar a los depredadores. Por ejemplo, congelarse puede ayudarles a no ser vistos, mientras que escapar puede ayudarles a alejarse del peligro. Los investigadores se centran en cómo los animales aprenden estas respuestas, especialmente cuando están expuestos a ciertos estímulos que predicen peligro.
En muchos estudios, los investigadores usan descargas eléctricas u otros estímulos desagradables para ver cómo los animales aprenden a responder a una señal. Estos estudios suelen mostrar que los animales pueden aprender a asociar un sonido o una señal visual con una experiencia dolorosa. Por ejemplo, si una rata escucha un sonido y luego recibe una descarga, puede aprender a congelarse o intentar escapar cuando escucha ese sonido de nuevo.
El Papel de las Señales de Amenaza
La mayoría de los estudios utilizan amenazas claras, como descargas dolorosas, para ver cómo aprenden los animales. Sin embargo, algunos investigadores están interesados en usar otras señales que podrían indicar peligro sin causar dolor real. Por ejemplo, podrían usar olores de depredadores o señales visuales que imiten la sombra de un depredador. Aunque estas señales pueden hacer que los animales se sientan amenazados, los resultados pueden ser impredecibles.
Por ejemplo, cuando las ratas son expuestas a olores de depredador, puede que no se congelen o escapen como se esperaba. En cambio, podrían aprender a evitar el área donde se detectó el olor sin mostrar los comportamientos defensivos típicos. Esto sugiere que no todas las señales son iguales a la hora de provocar respuestas aprendidas.
Estímulos Inminentes como Amenazas
Un tipo específico de señal visual que se ha estudiado es el estímulo inminente. Esto involucra una sombra que se expande rápidamente, que se parece a un depredador acercándose. Muchos animales, incluidas las ratas, responden fuertemente a estas señales inminentes congelándose o tratando de huir. La teoría es que la aparición repentina de un objeto que se aproxima señala una amenaza inmediata, provocando una reacción rápida.
Los investigadores han encontrado que estos estímulos inminentes se procesan en una parte específica del cerebro. El colículo superior maneja la información visual y envía señales a otras áreas del cerebro involucradas en el comportamiento defensivo. Por ejemplo, se conecta a regiones como la amígdala, que juega un papel crucial en el procesamiento del miedo y respuestas a amenazas.
Condicionando Respuestas con Estímulos Inminentes
Para entender cómo las ratas aprenden de estos estímulos inminentes, se realizan experimentos donde un sonido neutro se empareja con una descarga o una sombra inminente. El objetivo es ver si las ratas aprenden a asociar el sonido con el dolor de la descarga o la amenaza de la sombra inminente. Usualmente se miden dos tipos de comportamiento: congelación y Respuestas de escape.
En un experimento, las ratas que recibieron emparejamientos de sonido y descarga se observaron congelándose significativamente más que las que fueron expuestas a sonido y estímulos inminentes. Esto indica que las ratas aprendieron a asociar el sonido con la descarga más efectivamente que con la sombra inminente.
Midiendo Respuestas de Congelación
Durante los experimentos sobre respuestas de congelación aprendidas, las ratas mostraron bajos niveles de congelación al principio. Sin embargo, cuando fueron expuestas al tono asociado con descargas, se congelaron significativamente más que las asociadas con señales inminentes. Incluso cuando se notó un pequeño aumento en la congelación en respuesta a las señales inminentes, fue menor comparado con la congelación observada con las descargas.
Esto sugiere que, aunque las sombras inminentes pueden activar respuestas innatas, no son tan efectivas para enseñar a las ratas a asociar un sonido neutro con una respuesta de miedo. El comportamiento de congelación sigue siendo débil cuando el sonido se empareja con la sombra inminente.
Explorando Respuestas de Escape
Además de congelarse, las respuestas de escape son fundamentales para estudiar el comportamiento defensivo. Los investigadores observaron cómo reaccionan las ratas cuando tienen la oportunidad de huir a un lugar seguro tras encontrar un estímulo inminente. Se utilizó una configuración específica donde las ratas aprendieron a recuperar comida desde una distancia mientras eran expuestas a estímulos inminentes.
En este experimento, una vez que las ratas se acercaron a la comida, se presentaron una serie de estímulos inminentes. La mayoría de las ratas huyó rápidamente a su refugio, lo que indica que estaban respondiendo a la amenaza percibida de las imágenes inminentes. Sin embargo, muchas de ellas no intentaron recuperar la comida antes de regresar a la seguridad.
Comparando Diferentes Grupos de Condicionamiento
Al examinar las respuestas basadas en los grupos de condicionamiento, las ratas expuestas a la descarga mostraron un patrón diferente en comparación con las expuestas a sombras inminentes. Casi todas las ratas condicionadas por descargas escaparon a su refugio antes de recuperar la comida. En contraste, las ratas condicionadas con estímulos inminentes no mostraron tanta urgencia por escapar o recuperar la comida tras la presentación del estímulo.
Esto indica una clara diferencia en cuán bien funcionan estos dos tipos de condicionamiento para enseñar a las ratas a escapar en una situación amenazante. La diferencia enfatiza que el tipo de amenaza y la naturaleza de la señal juegan papeles significativos en cómo los animales aprenden a responder.
La Importancia del Contexto
El contexto en el que una rata percibe una amenaza también importa. Se descubrió que si un refugio está cerca, las ratas son más propensas a escapar cuando se enfrentan a amenazas inminentes. Si no hay refugio disponible, pueden congelarse en su lugar. Por lo tanto, la elección de congelarse o escapar está influenciada en gran medida por el entorno disponible.
En esencia, aunque las ratas pueden reconocer inherentemente una sombra inminente como una amenaza, no siempre muestran respuestas aprendidas tan efectivamente como lo hacen con amenazas más directas como las descargas.
Direcciones Futuras de Investigación
Si bien esta investigación arroja luz sobre la naturaleza de las respuestas defensivas aprendidas, todavía quedan muchas preguntas por explorar. Los estudios futuros podrían analizar cómo diferentes tipos de señales y condiciones variables afectan el comportamiento. Por ejemplo, examinar cómo responden las ratas hembras a estas amenazas o probar diferentes señales visuales o auditivas podría proporcionar más información.
Además, comprender cómo parámetros como la velocidad de las sombras inminentes o el número de emparejamientos podría refinar el proceso de aprendizaje puede ayudar a aclarar cómo funcionan estos mecanismos de supervivencia. Explorar estas vías enriquecerá el conocimiento sobre los estados emocionales del miedo y cómo interactúan con el aprendizaje.
Conclusión
En resumen, los estudios sobre ratas nos enseñan mucho sobre cómo los animales responden a amenazas y aprenden de sus experiencias. Al comparar reacciones a estímulos visuales inminentes y descargas dolorosas, los investigadores pueden identificar cómo diferentes señales influyen en el comportamiento. Los hallazgos subrayan el papel del contexto y la naturaleza específica de las amenazas en la formación de respuestas aprendidas. A medida que la investigación continúa, iluminará aún más la compleja naturaleza de los comportamientos de supervivencia en los animales, proporcionando valiosas percepciones sobre los procesos de aprendizaje y adaptación frente al peligro.
Título: Looming stimuli reliably drive innate, but not learned, defensive responses in rats.
Resumen: Survival relies on an organisms intrinsic ability to instinctively react to stimuli such as food, water, and threats, ensuring the fundamental ability to feed, drink, and avoid danger even in the absence of prior experience. These natural, unconditioned stimuli can also facilitate associative learning, where pairing them consistently with neutral cues will elicit responses to those cue. Threat conditioning, a well-explored form of associative learning, commonly employs painful electric shocks, mimicking injury, as unconditioned stimuli. It remains elusive whether actual injury or pain is necessary for effective learning, or whether the threat of harm is sufficient. Approaching predators create looming shadows and sounds, triggering strong innate defensive responses like escape and freezing. This study investigates whether visual looming stimuli can induce learned freezing or learned escape responses to a conditioned stimulus in rats. Surprisingly, pairing a neutral tone with a looming stimulus only weakly evokes learned defensive responses, in contrast to the strong responses observed when the looming stimulus is replaced by a shock. This dissociation sheds light on the boundaries for learned defensive responses thereby impacting our comprehension of learning processes and defensive strategies.
Autores: Marta A. Moita, M. Heinemans
Última actualización: 2024-03-09 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.02.07.479432
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.02.07.479432.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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