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El montaje experimental permite que los investigadores examinen procesos del cerebro en pájaros durante tareas activas

¿Cómo los pájaros toman decisiones y que las regiones del cerebro son determinado activas cuando resuelven tareas? Los investigadores del departamento del Biopsychology en Ruhr-Universität Bochum (RUB) están investigando estas preguntas. Hasta ahora, solamente los pájaros anestesiados y por lo tanto los experimentos pasivos podían ser examinados usando la proyección de imagen de resonancia magnética funcional (fMRI). Así, el examen de los procesos del cerebro durante tareas activas no era posible.

Ahora los neurólogos cognoscitivos en el laboratorio del Biopsychology han construido un montaje experimental que permite que realicen exámenes del fMRI en palomas despiertas y también que investiguen así procesos cognoscitivos por primera vez. Publicaron sus resultados en línea en el gorrón “comunicaciones de la naturaleza” el 18 de septiembre de 2020.

Abriendo y cerrando el pico

Dentro del nuevo montaje experimental, los animales pueden ser presentados con las tareas en las cuales trabajan activamente. Durante este tiempo, las grabaciones del fMRI se hacen contínuo para registrar la actividad de las áreas del cerebro que son activas durante el tramitación de la tarea. En contraste con exámenes del fMRI en los seres humanos, en quienes los participantes pueden responder a las tareas prensando los botones, las palomas responden abriéndose y cerrándose el pico, que es registrado por un sensor abajo del pico.

Los investigadores verificaron la calidad de las imágenes ganadas del fMRI en un estudio de la prueba. Las palomas tuvieron que aprender distinguir entre dos colores. Los animales aprendieron reaccionar al aspecto del color correcto abriéndose el pico y recibieron una recompensa por respuestas correctas. “Este estudio era apenas una prueba para mostrar si la exploración en pájaros de comportamiento despiertos trabaja como habíamos preveído,” explica a Mehdi Behroozi, el primer autor del estudio.

La manera está abierta para investigaciones más complejas

“Los datos del fMRI del estudio de la prueba mostraron que incluso con esta tarea simple de la discriminación, una red entera de áreas en el cerebro de la paloma es activa, que no se podría todavía representar en su totalidad,” dicen Onur Güntürkün, profesor del Biopsychology en la FROTACIÓN sobre los resultados del estudio de la prueba. “La manera está abierta ahora para las investigaciones con tareas cognoscitivas más complejas. Especialmente en un momento en que nos sorprenden descubrir cada vez más cómo son los pájaros inteligentes, esta ruptura ayudará a determinar la base del cerebro de estas capacidades,” agrega Güntürkün.

Sobre proyección de imagen de resonancia magnética funcional

En tomografía de resonancia magnética funcional, las imágenes de la rebanada del cerebro se generan usando un imán fuerte. Muestran que como de bien las partes individuales del cerebro se suministran oxígeno. Las áreas del cerebro que son muy activas tienen una saturación más con poco oxígeno que áreas menos activas. Por lo tanto uno puede por ejemplo ver qué áreas del cerebro se desafían determinado al resolver una tarea.

Source:
Journal reference:

Behroozi, M., et al. (2020) Event-related functional MRI of awake behaving pigeons at 7T. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-18437-1.