Evolución de fenómenos básicos de aprendizaje usando memoria espacial: Bloqueo, Ensombrecimiento e Inhibición Latente en anfibios

Abstract

En este artículo se describen desde una perspectiva comparativa los fenómenos de bloqueo, ensombrecimiento e inhibición latente, enfatizando su presencia en tareas de aprendizaje espacial. Estos fenómenos de aprendizaje, ampliamente observados en otras clases de vertebrados e invertebrados, han sido recientemente descriptos por primera vez en anfibios, un grupo de vertebrados con un cerebro filogenéticamente antiguo. Tomando como modelo al sapo terrestre Rhinella arenarum, se revisarán los tres fenómenos de aprendizaje asociativo mencionados en una situación de aprendizaje espacial: (1) bloqueo entre claves visuales asociadas a una meta, (2) ensombrecimiento de una clave visual lejana por la presencia de una clave cercana y (3) inhibición latente debida a la pre-exposición a una cla ve visual. Todos los entrenamientos se llevaron a cabo en una arena circular de color blanco, utilizando agua como recompensa. Dentro de la are - na, se distribuyeron cuatro piletas de acrílico en forma de cruz contra las paredes laterales (sólo una tenía acceso a la recompensa). En las paredes interiores de la arena circular se colocaron varias señales visuales para guiar a los animales. Los resultados obtenidos en sapos indican que estos fenómenos, observados previamente en aves y mamíferos, también se encuentran en este grupo (uti lizando un paradigma de aprendizaje espacial con claves visuales cercanas y lejanas). Este primer registro en anfibios sugiere que los mecanismos biológicos de estos fenómenos de aprendizaje han surgido muy tempranamente en el curso de la evolución de los vertebrados totalmente terrestres y que los mismos han sido fuertemente conservados. El análisis comparado de estos hallazgos contribuirá a mejorar el entendimiento de los mecanismos biológicos que subyacen al aprendizaje espacial, en busca de patrones funcionales comunes con otras clases de vertebrados y potencialmente presentes en un ancestro común.

In this article, the blocking, shadowing and latent inhibition phenomena are described from a comparative perspective, emphasizing their presence in spatial learning tasks. These learning phenomena, widely observed in other classes of vertebrates and invertebrates, have recently been described for the first time in amphibians, a group of vertebrates with a phylogenetically ancient brain. Taking the land toad Rhinella arenarum as a model, the three associative learning phenomena mentioned in a spatial learning situation will be reviewed: (1) blocking between visual keys associated with a goal, (2) shadowing of a distant visual key due to the presence of a nearby key and (3) latent inhibition due to pre-exposure to a visual key. All workouts were carried out on a circular white sand, using water as a reward. Inside the arena, four cross-shaped acrylic basins were placed against the side walls (only one had access to the reward). Various visual cues were placed on the inner walls of the circular arena to guide the animals. The results obtained in toads indicate that these phenomena, previously observed in birds and mammals, are also found in this group (using a spatial learning paradigm with near and far visual cues). This first record in amphibians suggests that the biological mechanisms of these learning phenomena have emerged very early in the evolution of fully terrestrial vertebrates and that they have been strongly conserved. The comparative analysis of these findings will contribute to improve the understanding of the biological mechanisms that underlie spatial learning, in search of common functional patterns with other classes of vertebrates and potentially present in a common ancestor.