En una colaboración entre los laboratorios de Tim Harris y Albert Lee, se ha logrado un avance sorprendente al fusionar la realidad virtual con una interfaz cerebro-máquina para estudiar las capacidades cognitivas de las ratas.
La investigación, llevada a cabo en el Campus de Investigación Janelia del Instituto Médico Howard Hughes, ha revelado que las ratas poseen habilidades de imaginación, similar a los seres humanos, gracias a una región del cerebro conocida como el hipocampo.
El hipocampo, una estructura en forma de caballito de mar en el cerebro, desempeña un papel fundamental en la memoria, el aprendizaje espacial y la navegación en humanos.
Los científicos han descubierto que esta estructura es consistente en todos los mamíferos, lo que planteó la pregunta de si los animales no humanos también podrían tener la capacidad de imaginar. Las ratas, que también tienen neuronas en el hipocampo, se convirtieron en sujetos de estudio en esta investigación.
Para probar si las ratas podían imaginar, se diseñó una interfaz cerebro-máquina que decodificaba los patrones de activación de las células del hipocampo de las ratas.
Los roedores fueron colocados en cintas de correr esféricas, y sus movimientos se tradujeron en un entorno de realidad virtual de 360 grados que se mostraba en una pantalla. Esto permitió a las ratas sentir que se movían a través de un túnel oscuro en el mundo virtual.
A medida que las ratas aprendieron a navegar en busca de recompensas en este mundo digital, el decodificador reveló cómo los patrones de activación del hipocampo se relacionaban con su movimiento en el entorno virtual. Después de un período de entrenamiento, las ratas demostraron un dominio claro de la tarea, como se evidenciaba en su actividad cerebral.
Imagen creada en Midjourney / Sarah Romero
Los investigadores observaron que el hipocampo de las ratas mostraba patrones de actividad neuronal distintos cuando intentaban recordar lugares y eventos, similar a lo que ocurre en los seres humanos. Esto les permitía pensar en lugares u objetos que no estaban inmediatamente presentes, lo que sugiere que las ratas son capaces de imaginar, un proceso de pensamiento muy similar al de los humanos.
“Imaginar es una de las cosas más extraordinarias que podemos hacer los humanos. Ahora hemos descubierto que los animales también pueden hacerlo y encontramos una manera de estudiarlo”, puntualizó Albert Lee, coautor del trabajo.
Este hallazgo revela que las ratas tienen un control preciso sobre la actividad del hipocampo, similar al de los humanos.
En última instancia, este estudio abre nuevas puertas para investigar el hipocampo y su función en la imaginación y la memoria, y demuestra que la interfaz cerebro-máquina puede ser una herramienta valiosa para comprender mejor esta región cerebral fundamental.
Los resultados sugieren que las capacidades cognitivas de las ratas son más asombrosas de lo que se pensaba, desafiando nuestras nociones previas sobre la atención y la imaginación en estos animales.
