El laberinto en T: izquierda, derecha y un cambio de opinión

Introducción

No podría ser más sencillo. Un pasillo corto y estrecho con un travesaño al final. Gira a la izquierda o gira a la derecha. Eso es todo. Visto desde arriba, es una T mayúscula, de madera o de plástico gris, sobre una mesa en una sala tranquila.

Se coloca un ratón al pie del tallo. Sube por el pasillo, se detiene en el cruce y mira a ambos lados. Luego gira a la izquierda y explora hasta el final de ese brazo. Unos momentos después se le saca y se le vuelve a poner en la salida.

Sube de nuevo por el tallo. Se detiene en el cruce. Y esta vez, la mayoría de las veces, gira a la derecha.

Por qué cambia el ratón

Ese pequeño cambio de opinión es todo el sentido del laberinto en T. Es uno de los aparatos más sencillos de la ciencia de la conducta y uno de los más reveladores. ¿Por qué elegiría un animal de forma distinta la segunda vez? ¿Y qué puede decirnos una sola elección, izquierda o derecha, sobre la memoria y el cerebro?

Cómo funciona el laberinto en T

El laberinto en T es un tallo y dos brazos meta unidos en un cruce. Puede elevarse sobre patas o estar cerrado con paredes. Suele haber una pequeña zona de salida en la base del tallo y, a menudo, puertas que pueden deslizarse para bloquear un brazo o retener al animal.

La forma más común de usarlo se basa en un hábito natural llamado alternancia espontánea. Si se dan a un roedor dos ensayos seguidos, en el segundo tiende a elegir el brazo que no visitó la primera vez. Nadie le enseña a hacerlo. Parece una tendencia innata a explorar un sitio nuevo en lugar de volver a uno ya revisado.

Esa tendencia solo funciona si el animal recuerda qué brazo eligió hace un momento. Así que la alternancia es, en el fondo, una prueba de memoria a corto plazo para lugares.

También hay una versión recompensada. Se mantiene al animal con algo de hambre y se pone comida en el brazo que aún no ha visitado. Ahora la alternancia no es solo un hábito, sino una regla aprendida que tiene premio. Normalmente, el primer recorrido de cada par es forzado, con un brazo bloqueado, para que el animal solo pueda ir hacia un lado. El segundo recorrido es la elección libre. ¿Fue al brazo nuevo o volvió al antiguo?

Cada ensayo es rápido. Un protocolo muy utilizado indica que cada uno debe completarse en menos de dos minutos, aunque el número total de ensayos depende del experimento y de la estadística.

Un siglo de alternancia

Los investigadores llevan alrededor de un siglo observando cómo los roedores alternan en laberintos sencillos. Los cruces en forma de T y de Y estuvieron entre las primeras herramientas de la psicología animal, en parte porque un único punto de elección es muy fácil de construir y de puntuar. No hace falta una cámara ni un ordenador para registrar izquierda o derecha. Basta con un cuaderno.

La T también dio lugar a estructuras mayores. Si se unen muchos cruces en T, se obtiene un laberinto en T múltiple, un rompecabezas ramificado en el que cada cruce tiene una respuesta correcta y otra incorrecta. Experimentos clásicos dejaban a ratas deambular por esos laberintos sin ninguna recompensa. Más tarde, cuando se ponía comida al final, las ratas que habían explorado antes encontraban rápido el camino. Ese tipo de resultado se tomó como prueba de que las ratas construyen un mapa mental de su entorno, incluso cuando no hay nada en juego. Es una idea que llega directamente hasta el laberinto acuático.

También hay un primo cercano, el laberinto en Y. Sus brazos se unen en un ángulo más suave y están espaciados de forma regular, así que no hay un giro brusco en el cruce. Muchos laboratorios usan el laberinto en Y para la alternancia espontánea, dejando que un animal explore libremente los tres brazos y contando con qué frecuencia los visita en un orden nuevo.

El laberinto en T pasó a ser mucho más que una curiosidad cuando los investigadores lo relacionaron con el cerebro. La alternancia resultó ser sensible al daño en el hipocampo, la misma estructura que más tarde se demostró tan importante en el laberinto acuático. En 1979, Carol Barnes usó la alternancia en el laberinto en T en su estudio de ratas envejecidas. Entre otros hallazgos, informó de que los efectos posteriores de una estimulación eléctrica intensa de una vía hipocampal alteraban de forma selectiva la alternancia espontánea de las ratas viejas.

En 2006, Robert Deacon y Nicholas Rawlins, de la Universidad de Oxford, fijaron el método como protocolo estándar, publicado en Nature Protocols. Rawlins, por cierto, fue también uno de los autores del estudio de 1982 sobre el laberinto acuático y el daño hipocampal. Su protocolo describe la alternancia espontánea y la recompensada, y señala dos puntos que merece la pena oír. Ambas versiones son muy sensibles a la disfunción del hipocampo. Pero también intervienen otras estructuras cerebrales.

Ese segundo punto es la letra pequeña honesta. Una mala puntuación de alternancia sugiere que algo va mal, pero no te dice exactamente dónde.

Qué muestra

Entonces, ¿qué muestra el laberinto en T? Su gran ventaja es la rapidez. Un resultado claro puede obtenerse con un número modesto de ensayos, en una sola sesión, sin entrenamiento largo. Eso lo hace útil para el cribado, por ejemplo al comparar cepas de ratones o comprobar un nuevo modelo genético, antes de comprometerse con pruebas más largas.

Como la alternancia espontánea no necesita recompensa ni privación, también es suave. No hay que nadar y, en la versión espontánea, no hay hambre. Eso importa para el bienestar animal y elimina algunos de los factores de confusión que complican otras pruebas.

Las cifras son fáciles de imaginar. El azar es del cincuenta por ciento, ya que solo hay dos brazos. Imagina un ratón sano que alterna en el setenta por ciento de sus pares. Ahora imagina un animal con daño hipocampal que se acerca de nuevo al cincuenta, eligiendo como si hubiera olvidado el primer recorrido. La distancia entre esas cifras es el efecto que buscan los investigadores.

Los investigadores pueden dificultar la tarea añadiendo una demora entre el recorrido forzado y la elección libre. Unos segundos es fácil. Un minuto o más carga de verdad a la memoria. Ver cómo cae el rendimiento a medida que crece la demora da una idea de cuánto dura la memoria.

El laberinto en T también se presta a otras preguntas. Si se recompensa siempre un mismo brazo, se puede evaluar el aprendizaje de discriminación simple, o lo rápido que se adapta el animal si la recompensa cambia de lado. Si se ponen cosas distintas al final de los brazos, como un olor nuevo u otro animal, la elección revela una preferencia. La misma forma sencilla puede plantear preguntas muy distintas.

Los límites de la sencillez

El laberinto en T tiene límites que vienen directamente de su sencillez. El mayor es ese nivel de azar del cincuenta por ciento. Con solo dos opciones, una suposición afortunada acierta la mitad de las veces. Eso significa que hacen falta muchos ensayos, o muchos animales, para estar seguro de que una diferencia es real.

El sesgo de lado es otra trampa. Algunos animales simplemente prefieren girar hacia un lado, quizá por una corriente de aire, un sonido o una luz a un lado de la sala. Una fuerte preferencia de lado puede anular la tendencia a alternar. Los buenos protocolos varían qué brazo se fuerza primero y comprueban si hay sesgo.

Luego está la cuestión de cómo resuelve el animal la tarea. Podría recordar el lugar que visitó. Podría recordar el giro que hizo, izquierda o derecha, usando su cuerpo en lugar de la sala. O podría seguir un olor dejado en el suelo durante el primer recorrido. Cada una de esas cosas es un tipo de memoria distinto, y el laberinto en T por sí solo puede no separarlas. Girar el laberinto, limpiarlo entre recorridos y cambiar las claves de la sala son formas de averiguarlo.

La motivación importa en la versión recompensada. Un animal hambriento se esfuerza más, pero el hambre debe controlarse con cuidado, y algunos fármacos cambian el apetito. Eso puede hacer que un efecto sobre la ingesta parezca un efecto sobre la memoria.

Y una sola elección binaria dice menos sobre cómo piensa el animal que una trayectoria de nado completa o una exploración larga. Sabes adónde fue, pero poco sobre cómo llegó o qué consideró por el camino. El seguimiento por vídeo puede ayudar, registrando la vacilación en el cruce, la velocidad y los giros de cabeza. Los investigadores saben desde hace tiempo que los animales a veces se detienen en un punto de elección y miran a un lado y luego al otro antes de decidirse. Medir esa vacilación convierte una respuesta de sí o no en algo más rico.

Y la sala sigue importando, igual que en cualquier otro laberinto. La orientación del laberinto, las claves de las paredes y si algo se mueve entre sesiones pueden cambiar cómo resuelven la tarea los animales. Un laberinto en T de un laboratorio no es automáticamente la misma prueba que el de otro.

De vuelta a la T

Volvamos a la T mayúscula sobre la mesa y al ratón que va a la izquierda y luego a la derecha. Es una decisión diminuta, tomada en uno o dos segundos. Pero detrás hay un recuerdo de hace un momento y una preferencia por lo nuevo frente a lo conocido. El laberinto en T reduce la memoria espacial a una sola elección, y esa sencillez es a la vez su fuerza y su límite.

En hvsimage.com hay más sobre el seguimiento y el análisis de laberintos en T y otros laberintos de varios brazos. Encontrarás los artículos que hemos mencionado, y una transcripción, en water-maze.com.