Nuevas variaciones de Estrategia Conjunto de desplazamiento de la Rata

La flexibilidad del comportamiento es fundamental para la supervivencia en este mundo cambiante. Uno de los paradigmas de comportamiento que pone a prueba esta capacidad es la tarea de cambio de conjunto, que se utiliza tanto para primates como para roedores. Esta tarea requiere un cambio atencional de una dimensión de estímulo a otra para cambiar la estrategia conductual.

En una versión típica de la tarea de cambio de conjunto de ratas, los animales tienen que atender a una dimensión de estímulo previamente irrelevante. Sin embargo, durante una situación de la vida real, a menudo cambiamos nuestra estrategia de acción prestando atención no solo a la dimensión del estímulo previamente irrelevante, sino también a los otros estímulos, como una señal completamente nueva e históricamente relevante. En este artículo, presentamos una nueva variación de la tarea de cambio de conjunto de ratas.

Necesitamos tres condiciones diferentes para el cambio establecido. En las tres condiciones, se requiere el mismo cambio en la estrategia de comportamiento que incluye dos fases, una estrategia de respuesta inicial y un cambio posterior a una estrategia de señal visual. Durante la estrategia de respuesta, se otorga una recompensa cuando se presiona la palanca correcta.

La palanca permanece igual durante toda esta fase. A continuación, se produce un cambio en la estrategia de señales visuales cuando se aplica una nueva regla para obtener una recompensa, ya que los animales deben seleccionar la palanca en la que se ilumina una señal visual. En la condición uno, no se da luz en una respuesta inicial y los animales tienen que prestar atención a una nueva señal de luz.

En la condición dos, una señal ligera indica el lado correcto en la estrategia de respuesta inicial, pero esta señal no se usa necesariamente para tomar una decisión. En este caso, los animales atienden a una señal históricamente relevante. En la condición tres, la señal visual aparece aleatoriamente sobre cualquiera de las palancas, independientemente de si es correcta o no, por lo que debe ignorarse.

Este caso requiere que los animales tengan que prestar atención a la señal previamente irrelevante en la siguiente estrategia de señal visual. A la llegada de los animales, se alojan grupos de dos o tres ratas juntos. Después de una semana, cada uno de ellos es trasladado a jaulas individuales y se les restringe la comida.

Cinco días antes de los experimentos, se manipulan suavemente diariamente durante cinco minutos. Cada cámara operativa se compone de una luz de casa, un generador de tonos puros, dos indicadores visuales idénticos, dos palancas y una bandeja de comida. En el primer día de experimentos, los animales se colocan en una cámara operante durante 20 minutos de habituación.

Una vez que los animales han sido asignados a una cámara en particular, todas las tareas de comportamiento se realizan allí. Después de la habituación, se dan de 10 a 15 gránulos cuando se devuelven a su jaula de origen, lo que permite que los animales se familiaricen con una recompensa. Al día siguiente, comienza el entrenamiento de la revista.

Aquí, se administran un total de 20 pellets a cada animal a razón de un pellet por minuto. La siguiente etapa es un programa de refuerzo continuo. Aquí, los animales pueden obtener un pellet presionando una palanca una vez.

Esto continúa hasta que reciben 60 recompensas o un pase de 40 minutos en cada sesión. Cuando los animales han completado una sesión durante al menos dos días consecutivos, pasan a la siguiente fase. Aquí se entrena a los animales en la prueba de prensa de palanca.

El juicio comienza con un tono de tres segundos. Dos segundos después de que cese el tono, se presenta la palanca izquierda o derecha. Los animales deben presionar la palanca dentro de los diez segundos para obtener una recompensa.

Realizan 80 ensayos por sesión con un intervalo entre ensayos de 20-30 segundos. Cuando cometen menos de diez omisiones de 80 ensayos, pasan a la última sesión de entrenamiento. La prueba de sesgo lateral determina la preferencia del animal por cualquiera de las palancas.

Una prueba exitosa ocurre cuando hay al menos dos pulsaciones de palanca en cada una de las palancas izquierda y derecha. En primer lugar, los animales deben elegir una palanca para recibir una recompensa. Este lado seleccionado se cuenta.

En el próximo intento, deben elegir el lado opuesto a su primera opción para obtener una recompensa. Si responden al mismo lado, no se da ninguna recompensa y la prueba continúa hasta que los animales presionan el otro lado. Esta prueba tiene siete ensayos y nos permite definir la preferencia lateral de cada animal.

A partir de este punto, comienza la sesión de pruebas. Una sesión diaria tiene 80 ensayos. En esta sesión, los animales tienen que responder a un lado de las palancas que es el opuesto a su preferencia.

De manera similar al entrenamiento de prueba de press de palanca realizado, dos segundos después de la entrega del tono, se presentan dos palancas y se permite que los animales elijan. Si es correcto, obtienen una recompensa. Si responden a la otra parte, el juicio se cuenta como un juicio incorrecto y no se otorga ninguna recompensa.

Cuando los animales no responden en diez segundos, el ensayo se cuenta como una omisión. Este aprendizaje inicial de la estrategia de respuesta se continúa durante cuatro días. En esta fase, hay tres condiciones diferentes que difieren en cómo se presenta una señal visual.

En la condición uno, no se da ninguna señal de luz. En la condición dos, se enciende una señal de luz en el lado correcto, pero los animales no tienen que usar esta señal porque aprenden esta estrategia en función de la ubicación de la palanca. En la condición tres, se presenta aleatoriamente una señal de luz en el lado izquierdo o derecho, que es una señal de luz irrelevante.

Después de que los animales han aprendido una estrategia de respuesta basada en la ubicación de la palanca, la regla de comportamiento cambia a una estrategia de señal visual. En la condición uno, los animales deben atender a un estímulo completamente nuevo. En la Condición dos, deben prestar atención a una señal previamente relevante.

En la condición tres, los animales deben prestar atención a una señal irrelevante previa. Es importante destacar que todas las condiciones requieren el mismo cambio en la estrategia de comportamiento. En este aprendizaje visual de señales, se analiza en detalle el número y el tipo de errores.

En primer lugar, tomando todos los ensayos en los que se enciende una señal de luz en el lado opuesto de la palanca previamente correcta, si los animales responden a la palanca previamente correcta, este error se clasifica como un error perseverativo o regresivo. Para separar esos errores, el número de errores en una ventana de movimiento de diez intentos se cuenta avanzando la ventana un intento a la vez. Los errores perseverativos se puntúan hasta que los animales cometen menos de ocho errores de la ventana de diez ensayos.

A partir de este punto, los errores posteriores se consideran errores regresivos. Por el contrario, los errores nunca reforzados se puntúan cuando los animales responden a la palanca previamente incorrecta en la que no existía una señal de luz. Utilizando estas nuevas variaciones en el diseño experimental conductual, nuestro estudio reciente comparó ratas intactas con ratas con lesiones selectivas de las interneuronas estriadas colinérgicas.

Los animales lesionados estaban intactos en la adquisición de la estrategia de respuesta inicial. Además, no mostraron una disminución significativa en el porcentaje de respuestas correctas en tres condiciones y en ningún tratamiento después del cambio de conjunto. Sin embargo, un análisis cuidadoso de los tipos de error indicó diferencias.

Cuando se ablacionaron las interneuronas colinérgicas del estriado ventral, los animales obtuvieron más errores perseverativos cuando tuvieron que cambiar su atención a un estímulo nuevo. Por otro lado, los animales con pérdida de interneuronas colinérgicas del estriado medial dorsal fueron más perseverantes a la antigua estrategia cuando tuvieron que atender al estímulo previamente irrelevante. Además, se observó esta condición y el deterioro asociado de la disminución del número de errores nunca reforzados.

Por el contrario, ninguna de las lesiones afectó a un cambio de comportamiento en el que la señal de luz siguiera siendo relevante. Estos resultados indican que el sistema colinérgico ventral parece ser necesario cuando se requiere atención a un estímulo nuevo, mientras que el sistema colinérgico medial dorsal puede ser importante cuando se necesita atención a una señal previamente irrelevante. Aquí presentamos una nueva variación de la tarea de cambio de serie para probar la flexibilidad conductual en la rata.

Creemos que la aplicación de estos nuevos paradigmas permite comprender mejor el mecanismo neuronal que subyace a un control flexible de las acciones ante un cambio en las reglas de comportamiento.