Dice el biólogo evolutivo y bestseller Richard Dawkings (La imaginación evolucionada, 1995) que la imaginación es la capacidad de simular cosas que no están (todavía) en el mundo; y es una progresión natural de simular lo que sí está. Tradicionalmente se ha considerado una cualidad humana. Pero los avances en inteligencia animal vienen arrojando una sombra de sospecha sobre las barreras que nos separan de otros seres vivos en cuanto a nuestras capacidades cognitivas y pensamiento simbólico. Las ratas de laboratorio han sido las siguientes en probar su imaginación.
Investigadores del Campus Janelia del HHMI (Estados Unidos) han desarrollado un novedoso sistema que combina la realidad virtual con una interfaz cerebro-máquina para sondear los pensamientos internos de las ratas y probar que tienen imaginación ellas y, quizás, otros animales.
Descubrieron que, al igual que los humanos, los animales pueden pensar en lugares y objetos que no están justo frente a ellos; usan sus pensamientos para imaginarse caminando hacia un sitio o moviendo un objeto remoto a un lugar específico, como explican en Science.
Al igual que los humanos, cuando los roedores experimentan lugares y eventos, se activan patrones de actividad neuronal específicos en el hipocampo, un área del cerebro responsable de la memoria espacial. El nuevo estudio ha probado que las ratas pueden generar voluntariamente estos mismos patrones de actividad y hacerlo para recordar ubicaciones remotas distantes de su posición actual.
Implantes para leer la imaginación de las ratas en su cerebro en tiempo real
El proyecto comenzó hace nueve años cuando Chongxi Lai llegó al campus de Janelia (en Virginia) como estudiante de posgrado con la idea de probar si un animal podía pensar. Su asesor académico le presentó al equipo del laboratorio Lee de ese centro, que tenía preguntas similares. Al poco, empezaron a trabajar en una especie de ‘detector de pensamientos’ animales. Una máquina que pudiera medir en tiempo real la actividad de las neuronas. Y gracias a la inteligencia artificial, traducir lo que significan esos patrones cerebrales.
Así, inventaron un sistema que utiliza una interfaz cerebro-máquina, que proporciona una conexión directa entre la actividad neuronal y un dispositivo externo. En concreto, entre la actividad eléctrica en el hipocampo de las ratas y su posición en un campo de realidad virtual de 360 grados.
El hipocampo almacena mapas mentales del mundo involucrados en recordar eventos pasados e imaginar escenarios futuros. El recuerdo de la memoria implica la generación de patrones de actividad específicos del hipocampo relacionados con lugares y eventos. Pero nadie sabía si los animales podían controlar voluntariamente esta actividad.
”La rata puede representar lugares mentalmente sin tener que ir allí –dice Chongxi Lai– incluso si su cuerpo físico está fijo, sus pensamientos espaciales pueden ir a un lugar muy remoto”. ¿Cómo lo demostraron?
El loco experimento del metaverso de las ratas
En el experimento, colocaron a una en un miniplató de realidad virtual. Como a las ratas no pueden llevar gafas de videojuego o metaverso, le crearon uno a medida con proyecciones y les pusieron unos electrodos en su cerebro. Su suelo, para poder corretear sin moverse, consistió en esta especie de cinta de correr esférica. Según se mueve ella, así se mueve y cambia coherentemente la proyección para que tenga la sensación de estar en ese lugar virtual.
Enseñaron a la rata a moverse y obtener recompensas en ese miniplató virtual. Mientras, vieron su actividad cerebral, del hipocampo, en concreto, en el monitor de actividad de abajo. Hay algunas neuronas que se activan muy rápido cuando la rata cree corretear por según qué sitios. Sabe que va a recibir agua como recompensa. Con esto queda calibrado el sistema. Un sistema de inteligencia artificial traduce las señales del cerebro con la posición concreta del animal y la realización de una tarea. Y aquí llega la fase tres.
La rata se puede mover libremente sobre la cinta de correr esférica. En las paredes, se proyecta una realidad virtual, pero ya no está conectada a la cinta, sino al cerebro de la rata. Todo cambio en el paisaje proyectado saldrá de la mente del animal. ¿Fue capaz la rata de navegar mentalmente? La respuesta es sí. La rata usa su imaginación para navegar hacia la recompensa. Este proceso de pensamiento es algo que los humanos hacemos con regularidad cuando nos piden, por ejemplo, que vayamos a por el pan; podemos imaginar los lugares por los que pasaremos en el camino antes de salir de casa.
A esta otra parte del experimento la llamaron ‘la tarea Jedi’. La rata está quieta pero «mueve» un objeto virtual hasta una meta sólo con su mente; lo hizo con éxito, incluso cambiándola de sitio en la proyección. Es como cuando una persona sentada en su oficina se imagina llenando una taza de café junto a la máquina.
“Un experimento espectacular”
Antonio J. Osuna Mascaró, especialista en cognición animal de la Universidad Veterinaria de Viena (Austria) explica en el SMC de España que “si tuviese que definir este estudio con una sola palabra lo calificaría como espectacular”. A su modo de ver, teníamos evidencias de que durante el descanso el hipocampo de las ratas se activa repitiendo rutas previamente recorridas, “¡y esto las llevaba a aprenderse mejor dichas rutas! Pero en estos casos la actividad del hipocampo era muy rápida; en ocasiones incluso viajando atrás en el tiempo (recorriendo las rutas aprendidas en sentido contrario). Era difícil poder asegurar que las ratas estuviesen experimentando subjetivamente dicha actividad“.
Este trabajo viene a probar que ratas pueden controlar de manera precisa y flexible la actividad de su hipocampo durante un tiempo largo. Esto es un indicio claro de que pueden imaginar. “Imaginar es una de las cosas más extraordinarias que podemos hacer los humanos. Ahora hemos descubierto que los animales también pueden hacerlo”, recalca Albert Lee, exlíder de grupo y ahora investigador del HHMI.
Esto nos lleva a un reverso ético. Osuna dice no poder evitar “añadir que este estudio, como tantos otros recientes en los que se usan ratas, deja un sabor agridulce que compartimos cada vez más personas en la comunidad científica. Las ratas están demostrando un nivel de sofisticación a nivel cognitivo que nunca hubiésemos imaginado hace solo unos años. Al mismo tiempo (y aunque se sigan las normativas de un comité ético), en estudios como este, las ratas requieren ser privadas de agua, inmovilizadas y sacrificadas. Resulta difícil ignorar la disonancia cognitiva”, concluye.
- Estudio de Chongxi Lai et al. en ‘Science’, 2023
- Albert Lee (HHMI)
- Antonio J. Osuna Mascaró (Universidad de Medicina Veterinaria de Viena)
