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MARAVILLAS DE UNA NATURALEZA QUE AÚN NO CONOCEMOS
La mayoría del tiempo vivimos al margen del mundo que nos rodea, sin percatarnos ni imaginarnos que en el mundo animal existen inteligencias que no podemos explicar y que, en cierta medida, serían equiparables a la del ser humano, aunque específicamente adaptadas a su mundo. Este es el caso, por ejemplo, de abejas y hormigas.
Un estudio publicado hoy en Science sugiere que los abejorros pueden resolver problemas, lo que sería otra clara demostración de que los insectos pueden orientarse de forma específica a la resolución de un problema.
El hallazgo, que ahora describiremos, “añade un nuevo nivel de complejidad a las capacidades de las abejas”. “Es una línea de investigación muy interesante que abrirá nuevas preguntas”.
Estudios previos han demostrado que los insectos pueden aprender a usar objetos para obtener recompensas. En experimentos de tracción de cuerdas, por ejemplo, las abejas pueden aprender a arrastrar comida hasta su alcance tirando de una cuerda. Sin embargo, este comportamiento es aprendido, y los insectos podrían haber encontrado la solución observando a otros.
Para este nuevo estudio, los investigadores se propusieron comprobar si las abejas podían generar una solución de forma independiente conectando dos conocimientos distintos sin haber aprendido nunca cómo combinarlos. Para ello, instalaron un recinto circular con una flor artificial azul en el techo y una pequeña bola de poliestireno cerca. Para alcanzar la flor y obtener la recompensa de sacarosa, una abeja debía rodar la bola por el suelo de la arena hasta la ubicación de la flor y usarla como trampolín para llegar a ella. Nunca se les mostró a los insectos que la bola podía cumplir esa función; la pregunta era si serían capaces de descubrirlo por sí mismas.
Para determinar qué experiencia previa necesitaban realmente las abejas, el experimento inicial las dividió en tres grupos: las que conocían tanto la bola como la flor, las que conocían solo una de ellas y las que no tenían ninguna experiencia previa con ninguna. Solo las abejas que habían tenido experiencia con ambas resolvieron la tarea: rodar la bola hasta la flor para obtener la recompensa.
En los humanos, esto es como recibir un martillo y un clavo por primera vez: si nunca has visto ninguno de los dos, estás perdido. Si solo has visto uno, sigues atascado. Pero sabiendo para qué sirven ambos por separado, existe la posibilidad de que puedas comprender cómo funcionan juntos.
El equipo necesitaba entonces confirmar que las abejas actuaban deliberadamente, y no simplemente por suerte. Puesto que se sabe que los abejorros ruedan bolas por sí solos incluso sin recompensa, teóricamente una abeja podría empujar la bola al lugar correcto por pura casualidad.
Para descartar esta posibilidad, el experimento final obligó a tomar una decisión. Las abejas entraron en una arena rectangular con dos compartimentos que impedían la visión. El equipo de investigadores escondió una flor detrás de una pared opaca en uno de los lados. Primero, cada abeja pudo observar qué lado ocultaba la flor; luego, al comenzar la prueba, se bloqueó esa vista. La flor permaneció en su lugar, junto con su recompensa de sacarosa, pero la abeja ya no podía verla desde donde estaba la bola. Para reclamar la recompensa, la abeja tenía que recordar el lado correcto, regresar a la bola y rodarla hasta allí sin ninguna guía visual, de forma similar a como una persona ve algo al otro lado de la habitación, sale a buscar una herramienta y regresa al lugar correcto solo por su memoria.
La mayoría de las abejas —23 de 30— acertaron al primer intento. La única variable de comportamiento que predijo el éxito fue el tiempo que el insecto dedicó a inspeccionar el compartimento de la flor antes de ir a por la bola. Esa pausa, sugieren los investigadores, podría ser similar a la que hacen los humanos al ensayar mentalmente un plan antes de ponerlo en práctica. «Una posibilidad es que se produzca algún tipo de reestructuración mental, en la que estén uniendo fragmentos de información», afirma el autor principal, Akshaye Anand Bhambore, ecólogo del comportamiento de la Universidad de Oulu.
Otro ecólogo del comportamiento, de la Universidad Queen Mary de Londres, que no participó en el estudio, considera que el diseño es particularmente convincente porque los investigadores tuvieron control total sobre las experiencias previas de las abejas. En trabajos anteriores sobre la cognición de los insectos, dice, era difícil descartar que los animales hubieran aprendido algún atajo durante el entrenamiento. «En este caso, eso estaba claramente bajo control».
Los hallazgos se suman a la creciente evidencia de que la cognición sofisticada no se limita a los animales con cerebros grandes, lo que tiene implicaciones para la forma en que los científicos y conservacionistas conciben el bienestar de los insectos. Lo que está en juego es sencillo. «Una nueva motivación para la conservación de las abejas surge del respeto por sus capacidades mentales, de la observación de que, en cierto nivel, son seres que piensan y posiblemente sienten».
Como amante de los animales que siempre he sido y soy, no puedo evitar el sentir una sensación especial al considerar que lo que nos rodea tiene una vida que puede ser tan compleja como la nuestra, o casi. Y si pensamos en el tamaño de nuestro cerebro y su gran complejidad no podemos menos que maravillarnos al conocer lo que cerebros muchísimo más pequeños y menos complejos pueden conseguir. ¿De dónde procede todo esto?
Jesús Devesa
Un estudio muy importante: el efecto de la pérdida del sueño y cómo recuperarlo. Clave a medida que envejecemos.
INVESTIGADORES DESENCADENAN EL EFECTO RESTAURADOR DEL SUEÑO EN ZONAS DEL CEREBRO DESPIERTO
Un estudio financiado por los NIH (Institutos Nacionales de Salud USA) en animales ofrece nuevos detalles sobre cómo se restablece el cerebro durante el sueño
Al inducir patrones específicos de actividad en pequeñas porciones del cerebro de ratones despiertos, investigadores con el apoyo de los Institutos Nacionales de la Salud (NIH) han desencadenado una recalibración de las conexiones neuronales que normalmente solo ocurre durante el sueño. Este nuevo enfoque contrarrestó los efectos de la privación del sueño en tareas de memoria y reveló características del sueño que son clave para su efecto reparador.
«Básicamente, lo que hacemos es forzar el sueño en una región localizada del cerebro. Mientras esa parte consolida los recuerdos y restaura la capacidad de aprendizaje, otras partes permanecen conscientes/vigilantes y conectadas al entorno», afirmó la autora principal, profesora de psiquiatría en la Universidad de Wisconsin-Madison. «Los delfines hacen algo similar, durmiendo con un solo hemisferio cerebral a la vez».
El sueño no REM (movimiento ocular no rápido), que representa aproximadamente el 80% del sueño en adultos, es cuando se evalúan las conexiones entre las neuronas que forman los recuerdos. Durante esta fase, el cerebro protege las conexiones importantes para el almacenamiento a largo plazo, elimina las menos necesarias y crea espacio para otras nuevas.
Los investigadores demostraron previamente que, cuando se les priva de sueño, tanto ratas como humanos pueden presentar actividad cerebral local de ondas lentas —una característica distintiva del sueño no REM— estando despiertos. Estas incursiones en la actividad similar al sueño, inducidas por la privación, podrían haber sido demasiado esporádicas y breves para ser beneficiosas, pero los hallazgos plantearon interrogantes sobre los posibles efectos de una versión más prolongada y sistemática de esta actividad.
En la nueva investigación, los autores utilizaron una combinación de implantes de pulsos de luz y modificaciones genéticas para inducir actividad rítmica intermitente en un hemisferio cerebral de ratones privados de sueño durante 30 minutos, imitando los patrones que ocurren durante el sueño no REM.
Cuando los ratones durmieron posteriormente, la actividad de ondas lentas disminuyó en las regiones cerebrales específicas que los autores habían estimulado, lo que indica una menor necesidad de sueño. Experimentos adicionales sugirieron que este efecto no dependía de la reducción general de la actividad neuronal, que algunos científicos habían señalado como crucial para recuperarse de la fatiga neuronal inducida por la vigilia, sino más bien del patrón específico de actividad alternante (encendido y apagado).
Los investigadores exploraron los posibles beneficios mediante una prueba conductual de memoria táctil, para la cual el sueño es importante. Los ratones privados de sueño que recibieron estimulación en regiones motoras y sensoriales de ambos lados del cerebro tuvieron un rendimiento similar al de los ratones bien descansados. Los ratones privados de sueño que no recibieron estimulación tuvieron un rendimiento significativamente peor.
En próximos estudios, se pretende determinar si se podrían replicar efectos similares en humanos utilizando una tecnología de estimulación transcraneal menos invasiva.
«Esta investigación descifra aún más por qué dormimos y cómo aprendemos, lo que nos acerca un paso más a comprender cómo prevenir y tratar mejor el deterioro cognitivo».
A la vista de lo que se está investigando y como se desarrollarán sistemas espero que pronto se acabe la ingesta de píldoras para dormir y también que el deterioro cognitivo asociado al envejecimiento y disminución del sueño finalice o se amortigue sustancialmente.
Jesús Devesa