La evaluación del aprendizaje espacial y la memoria en pequeños reptiles escamosos

El objetivo general de este procedimiento es evaluar la memoria espacial y el aprendizaje en reptiles escamosos pequeños mediante un laberinto de Barnes modificado. Este método puede ayudar a responder preguntas clave sobre los procesos cognitivos espaciales de especies no modelo, particularmente en reptiles escamosos pequeños. La principal ventaja de esta técnica es que hemos modificado un paradigma tradicional utilizado en roedores, el laberinto de Barnes, para permitir la evaluación del aprendizaje y la memoria espacial en lagartijas pequeñas.

Es posible que el laberinto pueda modificarse de manera similar para que sea aplicable a otras especies también. Para este protocolo, es necesario adquirir o construir el laberinto de Barnes. Asegúrese de que los orificios objetivo tengan el tamaño adecuado para la especie de interés.

Para esta demostración, se utilizan lagartos de cerca, por lo que los orificios tienen un tamaño adecuado. Coloque el laberinto en una habitación tranquila con iluminación brillante desde arriba y señales espaciales alrededor del laberinto, como puertas y armarios, para ayudar a los animales a orientarse. Sobre el laberinto, monte una cámara web con lente gran angular y enfoque automático u otra cámara adecuada.

Lo fundamental es que el campo de visión contenga todo el laberinto. Coloque la computadora utilizada para el seguimiento de los animales a al menos un metro de distancia lateral del laberinto. Una vez colocada, marque las patas del laberinto en el suelo con un marcador permanente o cinta adhesiva, para poder ajustarlo nuevamente a su posición original con facilidad.

Con respecto al laberinto, asigne aleatoriamente uno de los orificios de escape como número uno y numere los demás orificios consecutivamente hasta el número 10. Marque los números a lo largo de la pared exterior del laberinto, de modo que no sirvan como señales visibles para los animales. Debajo del laberinto, si es necesario, utilice un calentador de espacio pequeño o fije una cinta calefactora para aumentar la temperatura de la superficie del laberinto, de forma que los animales se mantengan a su temperatura corporal óptima para la actividad metabólica.

Para comenzar, asigne aleatoriamente los orificios objetivo a cada animal. Si los animales se mantienen fuera de la sala de pruebas, lleve sus jaulas de origen a la sala al menos 30 minutos antes de la prueba. Asegúrese de proporcionarles calor, si es necesario, para que se encuentren a su temperatura corporal ideal durante la prueba.

En el ordenador, abra el software personalizado de seguimiento en MATLAB y la aplicación de la cámara web para obtener la transmisión de video. A continuación, evalúe nuevamente el campo de visión y ajuste la posición del laberinto según sea necesario. Después, abra la hoja de trabajo para registrar los parámetros experimentales básicos, que deben incluir la fecha, las horas de inicio y finalización, los códigos de los animales, los orificios objetivo asignados, el número de repeticiones del ensayo de entrenamiento, observaciones y las iniciales del observador.

A continuación, aleatorice el orden de prueba de los animales e inicie la prueba de forma sistemática. Primero, retire un animal de su jaula de alojamiento y colóquelo suavemente en el centro del laberinto. Luego, cúbralo con un recipiente de plástico opaco y permita que el animal se aclimate al recipiente durante 30 segundos.

Mientras tanto, coloque la jaula de hogar del animal debajo del laberinto, directamente bajo el orificio de escape asignado. Deslice la tapa del recinto en los soportes de clavijas y coloque la roca de calentamiento en la jaula, directamente debajo del orificio. Ahora, retire suavemente el recipiente de plástico de la parte superior del laberinto e inicie la grabación del ensayo en la computadora.

Permita que el animal explore el laberinto durante diez minutos, y si ocurre algo atípico, anótelo en la hoja de trabajo. Si el animal cae o se sale de la mesa, regresarlo suavemente al centro del laberinto, siempre que no haya estado fuera del laberinto por más de 30 segundos. De lo contrario, interrumpa el ensayo y registre este resultado en la sección de notas.

Si el sujeto desciende por el orificio de escape sin ayuda, el ensayo finaliza en ese momento. Si el sujeto no escapa por el orificio en un plazo de 10 minutos, finalice el ensayo y guíe suavemente al animal hacia su orificio de escape manualmente, moviéndolo con la cabeza hacia delante. Una vez dentro de su jaula de origen bajo el laberinto, permita que el animal descanse durante al menos dos minutos.

Mientras tanto, limpie la parte superior del laberinto con una mezcla de jabón diluido y toallas de papel. Algunas especies, particularmente aquellas que hacen un uso intensivo de la información química, requieren un enjuague adicional del laberinto con agua caliente para eliminar todas las señales olfativas. Una vez que el laberinto esté limpio, retire el recinto situado debajo del laberinto y continúe probando a los animales.

Cada uno puede recorrer el laberinto hasta cinco veces por día, con un intervalo de media hora entre ensayos. Repita este procedimiento de entrenamiento hasta que el sujeto descienda en su agujero objetivo sin ayuda en tres ensayos diferentes. Estos éxitos no necesitan ocurrir de forma consecutiva, y no hay límites en cuanto al número de ensayos necesarios.

La cantidad de ensayos de entrenamiento necesarios para alcanzar el criterio puede ser elevada. La modificación del laberinto de una manera ecológicamente relevante, teniendo en cuenta la historia natural y el comportamiento de la especie, podría ayudar a aliviar este problema. Luego, continúe con el ensayo de sonda al día siguiente para evaluar aún más al animal.

Una vez que los animales hayan aprendido su agujero de escape, utilice la prueba de sonda para determinar si están navegando mediante una estrategia espacial o alguna otra estrategia de navegación. Para esta prueba, gire el laberinto 180 grados, de modo que las señales locales dentro del laberinto entren en conflicto directo con las señales espaciales del entorno exterior al laberinto. Luego, evalúe al animal utilizando el mismo procedimiento que en un ensayo de entrenamiento.

Sin embargo, no se coloca una jaula debajo del orificio de escape. Por lo tanto, ninguna señal olfativa proveniente de la jaula puede ayudar al animal a orientarse hacia su escape. Si el animal no logra encontrar el orificio de escape, simplemente retírelo del laberinto y devuélvalo a su jaula de origen.

No enseñe en qué lugar se encuentra el agujero. Como antes, limpie siempre el laberinto antes de probar con el siguiente animal. Se probaron siete lagartijas adultas de costado manchado como se describió.

Los individuos necesitaron entre 17 y 81 ensayos para avanzar al ensayo de sonda, con un promedio cercano a 50. El grupo tardó significativamente menos tiempo en encontrar el orificio de escape en el cuarto cuartil de sus ensayos que en el primero, lo que sugiere aprendizaje. Durante los ensayos de sonda, los individuos se dirigieron al orificio objetivo espacialmente correcto a una tasa mucho mejor que la del azar y pasaron la mayor parte del tiempo en este cuadrante del laberinto.

Por lo tanto, las señales espaciales en la habitación se priorizaron sobre las señales locales en el laberinto. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo modificar un laberinto de Barnes para adaptarlo a la evaluación de un pequeño reptil escamado, así como de cómo realizar pruebas de entrenamiento y pruebas de sondeo con los animales. Al intentar este procedimiento, es importante recordar tener en cuenta la historia natural y el comportamiento de la especie de interés al diseñar una tarea para evaluar la memoria y el aprendizaje espacial.

Después de seguir este procedimiento, serían apropiadas aplicaciones más detalladas, como disminuir la fiabilidad de las pistas espaciales o hacer que las pistas locales sean más evidentes. Hacerlo podría revelar cómo la estabilidad de diferentes pistas puede modular la jerarquización de las pistas y la memoria.