La idea generalizada de que los peces tienen una inteligencia muy limitada acaba de derrumbarse. Una investigación científica ha concluido que el aparentemente simple cerebro del pez cebra es mucho más sofisticado de lo que se pensaba. Los científicos han descubierto que las larvas de esta especie utilizan información visual para crear mapas tridimensionales de su entorno físico, una hazaña que los científicos no creían posible.
El estudio realizado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts y la Universidad de Harvard encontró que el pez cebra puede eludir y evitar las barreras ambientales, mientras escapa de los depredadores o del peligro.
El hallazgo sugiere que el pez cebra es mucho más inteligente de lo que se pensaba anteriormente y podría usarse como modelo para explorar muchos aspectos de la percepción visual humana, dicen los investigadores.
«Los resultados muestran que uno de los problemas computacionales más fundamentales a los que se enfrentan los animales, a saber, la percepción de un modelo 3D del entorno, puede estudiarse en larvas de pez cebra», explica Vikash Mansinghka, uno de los autores del estudio, publicado en la revista diario. «Biología actual».
El pez cebra (Danio rerio) es una de las especies más utilizadas como modelo en la investigación biomédica, tanto en su estado embrionario y larval como en su fase adulta. El motivo es que su genoma es un 70% similar al de los humanos, y más del 84% de los genes que causan enfermedades en humanos también se encuentran en el pez cebra, por lo que es un modelo apropiado para obtener información sobre patologías humanas.
La investigación biomédica en embriones de pez cebra se aplica a campos de la medicina humana tan diversos como el estudio del cáncer, enfermedades cardíacas, enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o estudios con fármacos para tratar diferentes enfermedades.
el conejillo de indias perfecto
El hecho de que estos animales sean transparentes la mayor parte del tiempo durante su desarrollo es otra gran ventaja, ya que permite el estudio de sus órganos de forma visual y mínimamente invasiva. El pez cebra es el conejillo de indias perfecto.
Además, tiene una gran capacidad para regenerar partes de su cuerpo, las hembras pueden producir cientos de embriones cada semana que se desarrollan muy rápidamente, lo que permite una investigación muy ágil: 24 horas después de la fecundación, los embriones comienzan a tener movimientos espontáneos; a las 48 horas, tienen un latido del corazón; eclosionan después de 72 horas y después de 120 horas pueden alimentarse de forma independiente.
Andrew Bolton, autor principal del estudio, demostró hace tres años que el pez cebra puede predecir con precisión las trayectorias de sus presas en función de su posición y velocidad.
Durante la investigación, Bolton dejó caer accidentalmente uno de los platos que contenían larvas de pez cebra y notó que inmediatamente se dispersaban en todas direcciones. Esto le hizo preguntarse si su elección de ruta de escape fue completamente aleatoria y si había algún obstáculo que lo afectaría.
La capacidad de detectar obstáculos requiere la integración de varios tipos de información sensorial y también la capacidad de utilizar esta información para calcular la posición del obstáculo en relación con el suyo propio en el espacio.
El pez cebra puede incluso anticipar y escapar de los escenarios de peligro. Los humanos y muchos otros animales pueden hacer esto, pero se pensaba que los organismos más simples no podían hacerlo.
Para averiguar si el pez cebra puede crear representaciones mentales de su entorno 3D, Bolton creó una configuración experimental en la que intentaría evitar un obstáculo que bloqueaba una de sus rutas de escape.
Saber calcular distancias
Los peces se colocaron en un plato circular donde podían nadar libremente. Cuando una barra de metal cayó sobre la sartén, provocando un fuerte ruido, los peces huyeron de inmediato. En ausencia de barreras, los peces eligieron aleatoriamente la izquierda o la derecha como ruta de escape.
Posteriormente, se colocó una barrera de plástico bloqueando una de las vías de escape. Luego, el pez eligió escapar en la dirección sin una barrera, siempre que hubiera suficiente luz para verlo. Además, evitarán más los obstáculos cuando estén más cerca, lo que sugiere que también pueden calcular la distancia.
El rápido tiempo de reacción del pez cebra, alrededor de 10 milisegundos, demuestra que los animales «precalculan» un mapa de ubicación de la barrera antes de escuchar el sonido de la barrera cayendo sobre el plato, como conducción de la transmisión de información visual desde la retina. al cerebro tarda unos 60 milisegundos en esta especie, lo que descarta la posibilidad de que el pez busque obstáculos después de escuchar el sonido.
Este tipo de comportamiento se ha observado en roedores y otros mamíferos, pero no en vertebrados más simples. Los resultados muestran cómo un pequeño animal engañosamente simple tiene notables habilidades computacionales y de comportamiento, y abren una nueva forma de explorar preguntas sobre cómo el cerebro modela el mundo.
Los investigadores ahora planean explorar qué parte del cerebro del pez cebra codifica las representaciones de la percepción de la profundidad. Ils espèrent que les nouvelles découvertes aideront à convaincre certains neuroscientifiques cognitifs et systémiques, qui considèrent le poisson zèbre comme trop simple pour être utile à leurs fins, de commencer à le considérer comme un modèle ayant le potentiel d’intégrer les nombreuses approches différentes actuellement utilisées para estudiar. el cerebro.
Estudio de referencia: https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)01698-0
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