La tarea de navegación en el agua de Morris , también conocida como el laberinto de agua de Morris (no debe confundirse con el laberinto de agua ), es un procedimiento de comportamiento que se usa principalmente con roedores. Se usa ampliamente en neurociencia del comportamiento para estudiar el aprendizaje espacial y la memoria . [1] Permite estudiar el aprendizaje, la memoria y el trabajo espacial con gran precisión, y también se puede utilizar para evaluar el daño en determinadas regiones corticales del cerebro. [1] [2]Los neurocientíficos lo utilizan para medir el efecto de los trastornos neurocognitivos en el aprendizaje espacial y los posibles tratamientos neuronales, para probar el efecto de las lesiones cerebrales en áreas relacionadas con la memoria y para estudiar cómo la edad influye en la función cognitiva y el aprendizaje espacial. [1] [3] La tarea también se utiliza como herramienta para estudiar el abuso de drogas, los sistemas neuronales, los neurotransmisores y el desarrollo del cerebro. [4] [5]
Descripción general
El procedimiento básico para la tarea de navegación por el agua de Morris es que la rata se coloca en una gran piscina circular y se requiere que encuentre una plataforma invisible o visible que le permita escapar del agua mediante el uso de varias señales. [3] [6] Muchos factores pueden influir en el rendimiento de las ratas, incluido su sexo, el entorno en el que se criaron, la exposición a las drogas, etc. [4] Hay tres tácticas básicas para que las ratas escapen del laberinto: a estrategia práxica (recordando los movimientos necesarios para llegar a la plataforma), una estrategia taxativa (la rata usa señales visuales para llegar a sus destinos) o estrategia espacial (usando señales distales como puntos de referencia para ubicarse). [7] Hay una variedad de paradigmas para el laberinto de agua que pueden usarse para examinar diferentes funciones cognitivas. [8] En particular, la flexibilidad cognitiva se puede evaluar utilizando un paradigma de laberinto de agua en el que la plataforma oculta se reubica continuamente. [9]
Historia
La tarea de navegación acuática de Morris fue concebida por Richard G. Morris (entonces en la Universidad de St Andrews ) en 1981 como una alternativa al laberinto radial. [10] La prueba se desarrolló para estudiar el aprendizaje espacial y cómo se diferenciaba de otras formas de aprendizaje asociativo . [11] Originalmente, las ratas, ahora más comúnmente ratones, se colocaban en una piscina abierta y se midió la latencia para escapar de hasta seis pruebas al día durante 2-14 días. [12] Se utilizan varias variables para evaluar el desempeño de un animal. Por ejemplo, una "prueba de prueba" mide cuánto tiempo pasa el sujeto de prueba en el "cuadrante objetivo" (el cuadrante con la plataforma oculta). [12] Pruebas más elaboradas alteran la ubicación de la plataforma oculta o miden la distancia que se pasa nadando en la piscina antes de llegar a la plataforma. [12] A lo largo de los años, se han realizado muchas versiones diferentes de esta prueba con una gran cantidad de variables. Por ejemplo, los neurocientíficos examinan el efecto de las diferencias de sexo, peso, fuerza, niveles de estrés, edad y variedad de especies. Los resultados varían drásticamente, por lo que los investigadores no pueden sacar conclusiones a menos que estas variables se mantengan constantes. [1] Se han utilizado muchos grupos de diferentes tamaños a lo largo de la historia de esta tarea, pero se ha demostrado que esto no tiene un impacto significativo en los resultados de la prueba. [13] En las primeras versiones de la tarea, los investigadores solo cronometraron la latencia para escapar, sin embargo, los dispositivos de seguimiento de video ahora se usan de manera rutinaria para medir la ruta para escapar, el tiempo pasado en cada cuadrante y la distancia recorrida en la piscina. [14]
Experimento original
En el primer experimento de Morris, el aparato era una gran piscina circular, de 1,30 m de ancho y 0,60 m de alto. El propósito del experimento original era mostrar que el aprendizaje espacial no requiere la presencia de señales locales, lo que significa que las ratas pueden aprender a localizar un objeto sin ninguna señal auditiva, visual u olfativa. [15]
Análisis
La primera medida de aprendizaje es la latencia de escape , que es el tiempo que lleva encontrar la plataforma. Sin embargo, esta medida se confunde con la velocidad de nado, no necesariamente un factor cognitivo, y la longitud del camino entre el punto de origen y la plataforma es un parámetro más estrechamente relacionado con el aprendizaje espacial. [16] Otros parámetros son la medida de Gallagher, [17] la distancia promedio a la plataforma y la prueba del corredor Whishaw, [18] que mide el tiempo y la trayectoria en una franja que va directamente desde el inicio de la natación hasta la plataforma. Otros parámetros se miden durante las pruebas de la sonda: se retira la plataforma de escape y se permite que los ratones o ratas la busquen durante un tiempo fijo (a menudo 60 segundos). Las variables medidas son el tiempo y la longitud de la trayectoria en cuadrantes, el tiempo cerca de la plataforma y los cruces de plataforma.
Comparación con las tareas del laberinto
Al igual que otras tareas espaciales, como el laberinto en T y el laberinto radial del brazo , la tarea de navegación de agua de Morris se supone para medir la memoria espacial, control de movimiento y mapas cognitivos . [19] [20] El laberinto en T y el laberinto de brazos radiales están mucho más estructurados en comparación. [21] El laberinto en T, por ejemplo, solo requiere que la rata o el ratón tomen una decisión binaria, elija izquierda o derecha (o este u oeste). En la tarea de navegación acuática de Morris, por otro lado, el animal necesita decidir continuamente a dónde ir. [11] Otra razón por la que esta tarea se hizo popular es que las ratas (pero no los ratones) [19] son nadadores naturales, pero no les gusta el agua más fría (a los ratones simplemente no les gusta el agua a cualquier temperatura), por lo que para realizar la tarea no necesitan estar motivado por la privación de alimentos o una descarga eléctrica. [11] La movilidad de la plataforma permite experimentos de aprendizaje y reaprendizaje. [14] Además, la configuración y los costos del aparato son relativamente bajos. [14]
Debilidades
Cuando los tiempos de búsqueda de la plataforma en el cuadrante objetivo se reducen en la prueba de la sonda, esto se considera una prueba directa de que la memoria espacial del ratón debe verse afectada. Sin embargo, muchas veces el motivo de una mayor cantidad de tiempo dedicado a buscar la plataforma, o la falta de búsqueda en el cuadrante de destino, no tiene nada que ver con un efecto en la memoria espacial del mouse, sino que en realidad se debe a otros factores. Un gran estudio del rendimiento en ratones concluyó que casi la mitad de todas las variaciones en las puntuaciones de rendimiento se debían a diferencias en la tigmotaxis , la tendencia de los animales a permanecer cerca de las paredes de la piscina. Aproximadamente el 20% de la variabilidad se explica por las diferentes tendencias de los ratones a flotar pasivamente en el agua hasta que el experimentador los "rescata". Las diferencias en la memoria espacial fueron solo el tercer factor, explicando solo el 13% de la variación entre el rendimiento de los animales. [dieciséis]
Ver también
Referencias
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