La plataforma Atlantis: un escape que sube a demanda

Introducción

A mitad del ensayo, la piscina parece vacía. La rata nada con fuerza hacia una zona de agua lechosa que todavía no tiene nada sólido debajo. Entonces, en silencio, empieza a subir una plataforma. Primero una sombra, luego un borde, después un sitio donde ponerse de pie. El animal se sube, se sacude y mira la sala como si el fondo del océano acabara de volver a su sitio.

Ese suelo que sube es la clave de todo. Hasta que el animal se quedó en la zona correcta el tiempo suficiente, no había ninguna salida.

Qué es la plataforma Atlantis

Esta es la plataforma Atlantis, un escape a demanda en el laberinto acuático de Morris. En lugar de estar fija justo bajo la superficie desde el principio, espera en el fondo. Solo sube cuando el animal ha buscado en el lugar correcto durante un tiempo fijado. ¿Por qué inventar una plataforma que hace más difícil escapar? ¿Y qué muestra ese suelo que sube que una plataforma fija puede ocultar?

Las partes de un escape a demanda

Empecemos por las partes. En un laberinto acuático estándar, una pequeña plataforma está un centímetro o así bajo el agua opaca durante todo el ensayo. El animal puede chocar con ella por casualidad y subirse. Eso puede parecer aprendizaje de lugar cuando solo fue suerte. También puede parecer aprendizaje cuando el animal simplemente ha adquirido un hábito, como nadar en círculo a la distancia adecuada de la pared.

La plataforma Atlantis le da la vuelta a eso. Al inicio del ensayo, la plataforma está en el fondo, fuera de alcance. Un software vigila la posición del animal a través de una cámara situada sobre la piscina. El animal tiene que entrar en una zona objetivo definida y permanecer en ella durante un tiempo de permanencia elegido. Solo entonces se libera la plataforma. Sube hacia la superficie y se detiene justo bajo la línea del agua, todavía oculta, pero ya lo bastante firme para sostenerse. Si no entra en la zona, o sale demasiado pronto, no sube nada. El escape hay que ganárselo buscando en el lugar correcto.

Así, un ensayo tiene un aspecto distinto al de la versión clásica. Se suelta al animal mirando a la pared. Nada. Si conoce el lugar, se dirige allí y se mantiene, chapoteando alrededor del punto. Pasado el tiempo de permanencia, el suelo sube. Si no lo conoce, puede deambular, pegarse a la pared o cruzar la piscina sin detenerse. El ensayo puede terminar sin recompensa.

El tiempo de permanencia es un mando que el experimentador puede girar. Una permanencia corta es indulgente. Una más larga exige una búsqueda más ajustada y paciente. El tamaño de la zona es otro mando. Un círculo amplio alrededor de la meta es más fácil que uno estrecho. Juntos, esos ajustes deciden cuán precisa tiene que ser la memoria del animal antes de que el agua le dé un sitio donde apoyarse.

De dónde surgió Atlantis

La idea no surgió de la nada. A mediados de los años ochenta, Buresova y sus colegas describieron una ingeniosa plataforma a demanda para el laberinto acuático. Era un diseño plegable en voladizo. Subía cuando una rata permanecía en un área definida durante un tiempo fijado. Las trayectorias ilustrativas sugerían que los animales nadaban hasta el borde del objetivo y luego chapoteaban alrededor del punto supuesto. La latencia de escape aumentaba con tiempos de permanencia más largos, como cabe esperar cuando la regla se endurece.

Lo que ese trabajo temprano aún no resolvía era una comparación directa. ¿Producía el entrenamiento con una plataforma a demanda una búsqueda espacial más clara en un sondeo posterior que el entrenamiento con una plataforma oculta convencional?

En 1994, Spooner, Thomson, Hall, Morris y Salter publicaron un nuevo diseño en Learning and Memory. Lo llamaron plataforma Atlantis, por la ciudad perdida que emerge del mar. Su versión usaba control electromagnético, de modo que la subida fuera nítida y repetible. También vincularon la liberación al seguimiento por fotogramas de vídeo bajo control de software. La posición del animal decidía cuándo subía la plataforma. Sin una mano en un interruptor. Sin conjeturas sobre si la rata se había quedado el tiempo suficiente.

Después compararon el rendimiento en las pruebas de transferencia tras el entrenamiento con Atlantis y tras el entrenamiento ordinario con plataforma oculta. Las pruebas de transferencia, o pruebas de sondeo, son los días en que la plataforma no está. Se observa dónde busca el animal. El hallazgo importante fue la focalización. Con tiempos de permanencia cortos, las ratas entrenadas con Atlantis buscaban de forma más concentrada en la ubicación objetivo correcta. Sus latencias de escape durante el entrenamiento eran más largas. Entrenamiento más duro, búsqueda espacial más clara. Ese es el intercambio que ofrece el suelo que sube.

Un protocolo muy utilizado de 2006 sigue incluyendo Atlantis y otros diseños a demanda entre las variantes útiles de la tarea. Los procedimientos con plataforma móvil forman parte de la misma caja de herramientas. Los laboratorios docentes que guardan plataformas Atlantis en la estantería mantienen viva esa variante. Una página pública de instalaciones de la Universidad George Mason enumera cuatro piscinas. También enumera plataformas para paradigmas Atlantis y de plataforma móvil, con seguimiento mediante un sistema HVS.

Qué muestra el suelo que sube

¿Qué muestra la plataforma Atlantis que un cronómetro con plataforma fija puede pasar por alto? Primero, penaliza los atajos no espaciales. Nadar en círculo al radio adecuado funciona peor cuando no hay nada con lo que chocar hasta que te quedas quieto. Barrer la piscina hasta dar con algo falla por la misma razón. El animal tiene que marcar un lugar y mantenerse en él.

Segundo, entrena un hábito de búsqueda focalizada que perdura en el sondeo. En un sondeo clásico, un animal bien entrenado puede nadar directo al antiguo punto, no encontrar nada y marcharse. Si los grupos difieren en lo rápido que se rinden, el tiempo en el cuadrante de todo el ensayo puede ordenarlos mal. Un animal que conocía el lugar, llegó pronto y luego buscó en otra parte puede parecer peor que uno errante que acabó en el cuadrante correcto tarde. El entrenamiento con Atlantis empuja a los animales hacia una búsqueda concentrada en la meta durante el propio aprendizaje. Así el sondeo resulta menos sorprendente.

Tercero, suaviza un problema práctico de los sondeos repetidos. Los sondeos ordinarios son ensayos de extinción: no es posible escapar. Si se hacen demasiados, los animales pueden aprender que la plataforma ha desaparecido. Con un diseño a demanda, se puede mantener viva la posibilidad de escapar bajo reglas que impone el software. Eso resulta atractivo en trabajos farmacológicos que necesitan evaluar la memoria más de una vez.

Imagina las cifras. Supongamos que la zona objetivo es un círculo alrededor de la posición de la plataforma y que el tiempo de permanencia se fija en tres segundos. Un animal que cruza la zona en línea recta puede acumular casi nada de permanencia y no lograr que suba. Un animal que llega y chapotea en el sitio durante tres segundos se gana la plataforma. La latencia aumenta, porque el reloj incluye esa espera. Pero el tiempo cerca de la meta, y lo concentrada que es la trayectoria de búsqueda, cuentan una historia espacial más limpia que un choque afortunado a los doce segundos.

Las versiones con plataforma móvil pertenecen a la misma familia de ideas. Si la meta puede cambiar de un día o un ensayo a otro, un hábito fijo dirigido al punto de ayer falla. Atlantis y las plataformas móviles preguntan si el animal puede actualizar una memoria de lugar. No le piden simplemente repetir un recorrido de nado que funcionó una vez.

Los investigadores también usan la plataforma que sube como forma de separar el saber dónde del saber cómo. Un animal puede aprender el hábito de quedarse quieto sin conocer el lugar, o conocer el lugar sin quedarse el tiempo suficiente para que suba el suelo. Observar tanto la trayectoria de entrada en la zona como la permanencia una vez allí ayuda a separar esas habilidades. Esa es una de las razones por las que el diseño sigue siendo útil junto a la clásica plataforma fija.

Dónde puede engañar

Aun así, el suelo que sube tiene límites. Los tiempos de permanencia más largos ralentizan el aprendizaje y pueden frustrar a los animales. El estrés y la capacidad de nadar siguen importando. Un ratón agotado que no puede mantenerse a flote en la zona parecerá no tener mapa. La visión y la estabilidad de las claves también importan. Si las claves de la sala son débiles, ningún diseño de plataforma puede inventar una señal espacial que no existe.

El control por software añade sus propias exigencias. La cámara, el umbral de seguimiento y la definición de la zona tienen que ser fiables. Un seguimiento erróneo que crea que el animal está en la zona cuando aún está junto a la pared subirá la plataforma por el motivo equivocado. Un seguimiento que pierde a un animal oscuro contra una piscina oscura nunca la subirá. La calibración no es un detalle. Es el experimento.

Y Atlantis no elimina la necesidad de controles. Una sesión con plataforma visible sigue preguntando si el animal puede nadar y subirse cuando la meta es fácil de ver. El análisis del sondeo sigue necesitando medidas que vayan más allá de un solo número. La proximidad, la forma de la trayectoria y el tiempo cerca de la meta importan más que la latencia sola.

También existe la tentación de tratar cualquier estudio con plataforma que sube como automáticamente más espacial. No lo es. Unos ajustes de zona deficientes pueden echar abajo el método. También unos tiempos de permanencia tan cortos que un breve paso cuente como estancia. El diseño es tan estricto como los parámetros que elijas.

De vuelta al suelo que sube

Volvamos a esa piscina lechosa y a la plataforma que no estaba hasta que el animal se la ganó. La belleza de la idea de Atlantis es casi teatral. El escape llega desde abajo, como un pequeño elevador de escenario. Pero solo llega para el intérprete que encontró su marca y se mantuvo en ella. Cuarenta años después de los primeros artículos sobre el laberinto acuático, ese truco sigue afinando lo que la piscina puede preguntar. No solo si puedes salir del agua. Sino si sabes dónde esperar.

Encontrarás los artículos que hemos mencionado, y una transcripción, en water-maze.com. En hvsimage.com hay más sobre las medidas de análisis que convierten esas esperas y trayectorias en números.