Descubren que las ratas poseen doble campo visual

MADRID | 29 DE MAYO DE 2013

Científicos del Instituto Max Planck de Cibernética Biológica en Tubinga, utilizando cámaras de alta velocidad en miniatura y seguimiento del comportamiento en alta velocidad, han descubierto que las ratas mueven los ojos en direcciones opuestas, tanto en horizontal como en vertical, cuando corren. Cada ojo se mueve en una dirección diferente, dependiendo del cambio en la posición de la cabeza del animal.

Un análisis de campo de visión en ambos ojos "encontró que los movimientos de los ojos excluyen la posibilidad de que las ratas fusionen la información visual en una sola imagen como hacen los humanos. En cambio, mueven los ojos de tal manera que permite que el espacio por encima de ellas esté permanentemente a la vista - presumiblemente una adaptación para ayudar a hacer frente a la mayor amenaza a los roedores en su entorno natual: las aves rapaces.

Al igual que muchos mamíferos, las ratas tienen sus ojos en los lados de la cabeza. Esto les da un amplio campo visual, útil para la detección de los depredadores. Sin embargo, la visión tridimensional requiere la superposición de los campos visuales de los dos ojos. Por lo tanto, el sistema visual de estos animales tiene que cumplir dos exigencias contradictorias al mismo tiempo: máxima capacidad de detección, por un lado, y detallada visión binocular, por otro.

El equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Cibernética Biológica ha observado y caracterizado por primera vez que los ojos de las ratas se mueven libremente. Aplicaron cámaras minúsculas que sólo pesan aproximadamente un gramo en las cabezas de los animales, lo que permitió grabar movimientos oculares rápidos como un rayo con gran precisión. Los científicos también utilizaron otro nuevo método para medir la posición y la orientación de la cabeza, lo que les permitió reconstruir la línea exacta de visión de las ratas en un momento dado.

Los hallazgos de los científicos del Instituto Max Planck fueron una sorpresa completa. Aunque las ratas procesan la información visual de sus ojos a través de las vías cerebrales muy similares a otros mamíferos, sus ojos se mueven evidentemente de una manera totalmente diferente. "Los seres humanos mueven los ojos de una manera muy estereotipada tanto para contrarrestar movimientos de la cabeza y buscar alrededor. Nuestros ojos se mueven juntos y siempre siguen el mismo objeto. En las ratas, los ojos se mueven generalmente en direcciones opuestas," explica Jason Kerr, del Instituto Max Planck de Cibernética Biológica.

En una serie de experimentos de comportamiento, los neurobiólogos también descubrieron que los movimientos oculares dependen en gran medida de la posición de la cabeza del animal. "Cuando apunta hacia abajo la cabeza, los ojos se mueven hacia atrás, lejos de la punta de la nariz, y cuando la rata levanta la cabeza, los ojos miran hacia adelante.

En los seres humanos, la dirección en la que miran los ojos debe estar alineado con precisión, de lo contrario un objeto no puede ser fijado. Una desviación que mide menos de un solo grado del campo de visión es suficiente para causar visión doble. En las ratas, los movimientos oculares opuestas entre el ojo izquierdo y derecho significan que la línea de visión varía en hasta 40 grados en el plano horizontal y de hasta 60 grados en el plano vertical.

La consecuencia de estos movimientos inusuales del ojo es que, independientemente de los movimientos de cabeza en todos los planos, los movimientos de los ojos siempre se mueven de tal manera que aseguran que el área por encima del animal está siempre a la vista simultáneamente por ambos ojos, algo que no ocurre en cualquier otra región del campo visual de la rata.

Fuente: La Razón 

El olfateo, otra forma de comunicación animal

EE UU  |  8 DE MARZO DE 2013

Los investigadores han analizado durante mucho tiempo cómo los animales se huelen intensamente unos a otros cuando interactúan. Ahora, Daniel W. Wesson, neurocientífico de la Case Western Reserve University School of Medicine de Estados Unidos, ha descubierto que, además, las ratas se huelen unas a otras para marcar una jerarquía social y prevenir el comportamiento agresivo. Los resultados de su investigación han sido publicados en la revista Current Biology. El estudio de Wesson se basó en trabajos anteriores en los que se usaron métodos de observación de ratas interactuando, con los que se demostró que, de forma similar a los seres humanos, los roedores forman de manera natural complejas jerarquías sociales. 

El científico ha constatado además que, cuando dos ratas se aproximan, se comunican una con otra de la siguiente forma: la que olfatea con mayor frecuencia indica una posición de dominio, mientras que la que olfatea menos indica su propia subordinación a la otra. Por otra parte, Wesson descubrió que si la rata ‘inferior’ no olfateaba en menor grado, había más probabilidades de que la rata dominante fuese agresiva con ella. El científico cree que, con este ‘idioma’, la rata dominante muestra una "señal de evitación de conflictos", de manera similar a como un gran simio se golpea el pecho imponiendo su dominio. Como respuesta, el animal subordinado puede encogerse y apartar la mirada o, en el caso de las ratas, disminuir su olfateo.

Socialización de ratas y humanos

"Estos nuevos hallazgos son emocionantes porque muestran la importancia del modo de olfateo en las redes sociales de estos animales", explica Wesson en un comunicado de la Case Western Reserve University School of Medicine emitido a través de Newswise. "Este comportamiento podría reflejar un mecanismo común de comportamiento comunicativo extensible a otros muchos tipos de animales y a una variedad de contextos sociales. Es muy probable que nuestras mascotas utilicen estrategias de comunicación similares ante nuestros propios ojos a diario, pero como nosotros no usamos esos mismos mecanismos no los reconocemos como ‘sistemas de comunicación’”, añade el investigador.

Los hallazgos de Wesson suponen el primer descubrimiento de una forma nueva de comunicación entre ratas, desde que en la década de 1970 se descubrió que estos animales se comunican a través de sonidos ultrasónicos. La investigación proporciona asimismo una base para la comprensión sobre cómo los trastornos neurológicos pueden afectar a la capacidad del cerebro para llevar a cabo conductas sociales normales y adecuadas. La esperanza es que esta nueva forma de comunicación ayude a explicar cómo el cerebro controla los comportamientos sociales complejos, y cómo algunos trastornos en determinados centros neuronales procesan –bien o mal- las señales sociales. En esta dirección se encaminarán a partir de ahora las investigaciones de Daniel Wesson y sus colaboradores.

Fuente: Tendencias Científicas

Los topos huelen en ‘estereo’

EE UU |  7 DE FEBRERO DE 2013

La mayoría de los mamíferos, incluyendo los seres humanos, ven y escuchan en estéreo, pero hace tiempo que hay controversia científica sobre si también se puede oler en estéreo. Ahora, un nuevo estudio, publicado en 'Nature Communications', demuestra que el topo común, el Scalopus aquaticus, que invade el césped y los jardines de viviendas en todo el este de Estados Unidos, Canadá y México, huele en estéreo para localizar a su presa.

"Pensé que las fosas nasales de la nariz de los topos estaban demasiado juntos para detectar eficazmente los gradientes de olor", afirmó Kenneth Catania, profesor de Ciencias Biológicas de la Universidad de Vanderbilt en Nashville, Tennesse (Estados Unidos), que dirigió la investigación. Pero sus hallazgos abrieron nuevas vías para la investigación futura. "El hecho de que los topos utilicen señales de olores en estéreo para localizar los alimentos sugiere que otros mamíferos que dependen en gran medida de su sentido del olfato, como los perros y los cerdos, también pueden tener esta habilidad", afirmó Catania, quien empezó a interesarse por el sentido del olfato del topo hace diez años, cuando estudiaba al topo de nariz estrellada, que usa un conjunto de tentáculos carnosos que rodea su nariz para detectar objetos comestibles.

Así, este investigador decidió poner a prueba la capacidad de los topos comunes para encontrar a sus presas con el fin de comparalos. "Esperaba que el topo común, que es prácticamente ciego y no tiene muy buen sentido del tacto, fuera mucho peor que el topo de nariz estrellada. Así que nos sorprendimos bastante cuando resultó ser muy bueno a la hora de encontrar presa. En ese momento, me di cuenta de que deben usar su sentido del olfato".

Cuando el neurólogo comenzó en serio el estudio del sentido del olfato de los topos comunes el año pasado, descubrió que eran aún más notable de lo que había pensado. Para ello, creó una arena radial con pozos de alimentos espaciados alrededor de un círculo de 180 grados con la entrada para el topo situado en el centro y realizó una serie de ensayos con el alimento (piezas de lombriz de tierra) colocado al azar en diferentes pozos. La cámara se selló temporalmente para poder detectar cada vez que el topo olfateó por el cambio en la presión del aire. "Fue increíble. Encontraron el alimento en menos de cinco segundos y se fueron directamente a la comida adecuada y casi todo el tiempo. Tienen un sentido hiper-sensible del olfato", subrayó Catania, que tras observar docenas de ensayos, se dio cuenta de la existencia de un patrón general.

Cuando el primer topo entró en la cámara, movía el hocico hacia atrás y adelante como oliéndolo, pero luego detectó la fuente de alimentación y se movió en una trayectoria directa, algo que hizo a Catania reconsiderar la idea de que huelen en estéreo. Para una investigación más a fondo, este experto bloqueó uno de los agujeros de la nariz del topo con un pequeño tubo de plástico. En el momento en que su fosa nasal izquierda estaba bloqueada, las rutas de los topos siempre se desviaron hacia la derecha y cuando se taponó la fosa nasal derecha, se movió constantemente hacia la izquierda. Aún así, todavía consiguió localizar la comida pero le llevó mucho más tiempo hacerlo. A continuación, el investigador diseñó una cámara en la que colocó el alimento siempre en la misma posición, justo enfrente de la entrada y los topos que utilizaron ambas fosas nasales fueron casi directamente a la comida, mientras que los que tenían la fosa nasal izquierda bloqueada fueron siempre hacia la derecha y los que tenían la derecha taponada se movieron consistentemente hacia la izquierda.

"Esto es muy similar a un estudio histórico de la audición en las lechuzas realizadas en 1979 por Eric Knudsen y Konishi Marcos en el Instituto de Tecnología de California, que encontraron que el bloqueo de una de las orejas de la lechuza le hizo ubicar mal una fuente de sonido", recuerda Catania. La prueba definitiva de que los topos confían en el olfato estéreo vino de otra prueba. Los investigadores insertaron pequeños tubos de plástico en las dos fosas nasales de los topos y las cruzó, por lo que la ventana de la nariz derecha estaba olfateando el aire en el lado izquierdo del animal y la fosa nasal izquierda olía el aire a la derecha del topo, de forma que los animales buscaron de un lado a otro y con frecuencia no podían encontrar la comida.

En cuanto a los humanos, Catania cree que es más fácil de probar, ya que se puede hacer que una persona con los ojos vendados diga qué fosas nasales están siendo estimulado por los olores presentados con tubos insertados en la nariz. "Estos estudios sugieren que es sólo cuando un olor es suficientemente fuerte como para irritar la mucosa de la fosa nasal cuando los seres humanos pueden decir qué lado está más fuertemente estimulado", concluye.

Fuente: Noticias Jóvenes

Las ratas tienen capacidad para el pensamiento abstracto

WASHINGTON  |  28 DE MARZO DE 2008

Al igual que las personas, las ratas tienen cierta capacidad para el pensamiento abstracto, publicó la revista Science en su edición más reciente. Esos animales son capaces de aplicar las experiencias adquiridas en circunstancias similares, una habilidad que es la base del pensamiento humano, según expertos del Colegio Universitario de Londres y la Universidad de Oxford. Aunque se conoce que los niños pequeños, los primates y los pájaros tienen esa habilidad, otros animales no disponen de esa herramienta. 

Los investigadores llegaron a esa conclusión después de realizar un estudio con ratas a las que se entrenó para responder de forma condicionada a una secuencia de estímulos de luz y oscuridad. Un grupo de roedores recibía comida cuando había una secuencia luminosa, después una de oscuridad y con posterioridad otra luminosa, que los científicos nombraron ABA (A luminosidad y B oscuridad). Unas ratas fueron alimentadas con una secuencia AAB y otro con la BAA. Después los científicos repitieron cada una y las ratas reconocieron las que auguraban los alimentos. Con posterioridad cambiaron la secuencia a señales auditivas y no visuales y luego hicieron más difícil el ejercicio, al mantener la de ABA, AAB y BAA que les indicaba la hora del alimento y alteraron la frecuencia de los sonidos. Pese a que esta resultó poco familiar, las ratas conocían los momentos para conseguir los alimentos. El estudio "muestra que las ratas son capaces de hacer algunas abstracciones complejas", indican los científicos en la revista. 

Fuente: Prensa Latina

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Las ratas son solidarias

MADRID  |  5 DE JULIO DE 2007

La generosidad (como la maldad) es un rasgo intrínseco de la naturaleza humana; y es un rasgo extraño. Si la evolución de los seres humanos, como la de cualquier otra especie, se explica por el principio darwiniano de «supervivencia del más apto», ¿qué podría mover a un individuo a favorecer a sus congéneres? Hasta ahora se han propuesto dos explicaciones. Por un lado, los individuos ayudan a aquellos con los que están emparentados porque de ese modo protegen la herencia genética que comparten. Esto explicaría porque los padres ayudan a sus hijos o, incluso, a sus sobrinos. Una segunda explicación consiste en atribuir ese comportamiento a razones afectivas o culturales; lo que casi es decir que esa conducta es exclusiva del ser humano como especie superior dotada de inteligencia y sensibilidad.

Pero si sólo estas explicaciones son correctas, ¿por qué hay ratas que ayudan a otras con las que no están emparentadas? Michael Taborsky, un biólogo de la Universidad de Berna, ha realizado varios experimentos que confirman que especies «inferiores» pueden tener comportamientos auténticamente generosos. Es decir, actos que favorecen a individuos con los que no tienen parentesco, y que no les revierten ningún beneficio. Por ejemplo, se sitúa a una rata en un recinto en el que hay una palanca que, al accionarla, proporciona alimento a otra rata; pero no a sí misma. Algunas ratas presionan deliberadamente esa palanca, a pesar de no tener relación familiar con las ratas beneficiadas.

Pero lo más interesante del estudio del Taborski es la constatación de que la probabilidad de que una rata ayude a otra está correlacionada con la generosidad previamente recibida. Si un animal ha sido ayudado con una cantidad adicional de comida, la probabilidad de que ayude a otro es un 20% más elevada que si no ha sido ayudado. Este comportamiento, se denomina reciprocidad generalizada; y en contra de lo que se ha venido suponiendo, no es exclusivo de los seres humanos. Michael Taborsky cree que el reconocimiento potencia la solidaridad entre las ratas en un 50%. Señala que los individuos que reconocen a otros son más propensos a ayudar, incluso si no tienen ningún parentesco. Sin embargo, este reconocimiento sólo existiría bajo circunstancias especiales: «Los animales habrían de encontrarse con frecuencia, y tendrían que recordar lo que hicieron». De ahí que Taborsky crea que existe un segundo mecanismo que también favorecería la reciprocidad generalizada: el individuo simplemente repetiría su última acción. «Un mecanismo más sencillo y, por tanto, más decisivo desde la perspectiva de la evolución», opina.

En realidad, sólo se están dando los primeros pasos de una investigación que se presume larga. «Lo que ahora tenemos que averiguar es qué tipo de mecanismos psicológicos y neurológicos son responsables de este comportamiento», señala Taborsky, quien piensa continuar sus experimentos con peces de la familia de los cíclidos. Y es que, para el biólogo afincado en Suiza la reciprocidad generalizada es un comportamiento que podría descubrirse en muchas especies.

Fuente: El Mundo