Ratones en un experimento estilo "Gran Hermano" desarrollan estructuras sociales

¿Cómo un animal social - ratón o humano – se impone ante sus semejantes? Un experimento único, realizado por la Dra. Tali Kimchi y su equipo del Departamento de Neurobiología del Instituto Weizmann, proporciona una idea inusual del comportamiento social que permite la formación de una jerarquía social completa, que incluye al amo.

 

Kimchi y su equipo de investigación, Aharon Weissbrod, Genady Wasserman y Alex Shapiro, junto con el Dr. Ofer Feinerman del Departamento de Física de Sistemas Complejos del Instituto, desarrollaron un sistema que les permitió observar un gran número de animales viviendo juntos en condiciones semi-naturales. Este sistema es una especie de versión con ratones del programa de televisión el Gran Hermano. Distintas cepas de ratones fueron colocadas en la "casa" – un “corral” de cuatro metros cuadrados - y se les permitió continuar con sus vidas sin ninguna intervención por parte del equipo humano. Para seguir a los ratones de forma automática durante el día y la noche, a cada ratón le fue implantado un chip de identificación, similar a los utilizados en perros y gatos, y cámaras de video con iluminación infrarroja fueron colocadas estratégicamente, lo que permitió filmar a los ratones incluso durante la noche. Los informes de los chips, combinados con las grabaciones de vídeo continuo, permitieron al sistema obtener automáticamente información de cada ratón, conocer su ubicación exacta con una precisión de medio centímetro. Las mediciones fueron registradas treinta veces por segundo durante días y en la parte final del experimento durante meses.

 

Debido a que la información que obtuvieron fue tan precisa, el equipo fue capaz de identificar docenas de comportamientos individuales - comer, beber, correr, dormir, esconderse, etcétera - así como comportamientos sociales - la búsqueda de compañeros específicos para realizar actividades en conjunto o descansar, evitar ciertos individuos, atacar a otros, etcétera. Los investigadores descubrieron que era posible aislar e identificar los comportamientos típicos de individuos, parejas y grupos. De hecho, tan sólo con el análisis de los patrones de comportamiento, el sistema automatizado fue capaz de diferenciar entre las diversas cepas genéticas de ratones, en el caso de grupos mixtos, así como predecir el apareamiento con más de un 90% de precisión. Estas observaciones detalladas revelaron, entre otras características sociales, cómo uno de los individuos se convirtió en "rey" del grupo, logrando el dominio sobre los demás, tanto de machos como de hembras.

 

En otros experimentos, los habitantes de la "casa", provenían de una de dos cepas de ratones, la primera más "social" y la segunda más "autista" (mostrando poco compromiso social y patrones de conducta rígidos). El sistema reconoció automáticamente los ratones "autistas", a través de sus patrones de movimiento y de comportamiento público.

 

En un artículo que fue publicado esta semana en la revista Nature Communications, Kimchi y su equipo describieron la aparición del líder dominante y el desarrollo de un sistema de clases en un grupo de ratones normales – todo esto en tan sólo un período de 24 horas. Sorprendentemente, cuando se llevó a cabo un experimento similar con ratones del tipo autista, o bien no surgió ningún líder o, si lo hizo, fue derrocado rápidamente.

 

El preciso, automático y semi-natural sistema que los científicos han desarrollado está permitiendo un estudio profundo, sistemático de los mecanismos de regulación del comportamiento social en modelos animales. Éste podría ser especialmente útil para proporcionar una idea de los aspectos sociales de trastornos como la esquizofrenia y el autismo.

 

 

Los proyectos de investigación de la Dra. Tali Kimchi son apoyados por el Centro Nella y Leon Benoziyo de Enfermedades Neurobiológicas; el Fondo de la Familia de Joan y Jonathan Birnbach para Laboratorios; la Fundación Abisch Frenkel de Promoción de las Ciencias de la Vida; el Galardón Peter y Patricia Gruber; Mike y Valeria Rosenbloom a través de la Fundación Mike Rosenbloom; la Fundación Harris de Investigación del Cerebro; y el Fondo Fannie Sherr. La Dra. Kimchi es la titular de la Cátedra Profesional de la Familia Jenna y Julia Birnbach.