Los científicos construyeron un modelo de computadora de una red cerebral simple basada en la de una babosa de mar, le enseñaron cómo obtener comida, le dieron apetito y la capacidad de experimentar recompensas, agregaron una pizca de algo llamado plasticidad homeostática y luego la expusierona una droga muy intoxicante. Para sorpresa de nadie, la criatura se volvió adicta.
La investigación es parte de un proyecto a largo plazo para crear un modelo funcional del cerebro, comenzando con el circuito más simple y agregando gradualmente complejidad, dijo Rhanor Gillette, profesora emérita de molecular e integrativa de la Universidad de Illinois en Urbana-ChampaignFisiología que dirigió la investigación. La investigadora postdoctoral y autora principal Ekaterina Gribkova construyó el modelo de computadora basado en el trabajo anterior de la coautora Marianne Catanho, ahora en la Universidad de California, San Diego. Describen su trabajo en la revista Informes científicos .
"Al observar cómo este cerebro da sentido a su entorno, esperamos aprender más sobre cómo funcionan los cerebros del mundo real", dijo Gillette. "También creemos que nuestro modelo será una gran herramienta educativa".
Los investigadores nombraron a su modelo de babosa ASIMOV en honor al conocido escritor de ciencia ficción Isaac Asimov, quien fue uno de los primeros en pensar y escribir sobre la ética de la robótica. Soltaron a la criatura en un área confinada donde encontraría pellets al azarde comida, algunas de las cuales estaban deliciosas, otras nocivas.
Al igual que un depredador real, ASIMOV aprendió a evitar las presas nocivas y engullir las buenas, a menos que tuviera mucha hambre, en cuyo caso se comería lo que se cruzara en su camino. Cada tipo de gránulo tenía su propio olor característicoeso permitió que ASIMOV determinara si voltear hacia él para perseguirlo o evitarlo.
Además de comer para saciarse, ASIMOV también pudo experimentar recompensa. Maximizar sus propios niveles de saciedad y experiencias de recompensa fueron los dos objetivos de vida de la criatura.
Después de establecer que ASIMOV podía discriminar entre alimentos buenos y malos, los investigadores agregaron a su modelo una píldora de droga altamente gratificante pero nutricionalmente vacía. La droga también tenía su propio olor característico. Una vez que ASIMOV lo consumió y experimentó la recompensa intoxicante,comenzó a perseguir la droga con exclusión de todo lo demás.
La droga también hizo que ASIMOV se sintiera saciado, satisfaciendo ambos objetivos de la vida. Pero estos dos estados "mentales" fueron temporales. Comer causó saciedad, pero esa sensación de plenitud disminuyó con el tiempo. Además, ASIMOV fue diseñado para habituarse a la droga, Gribkovadijo.
"Al igual que cuando tomas café todos los días, te acostumbras a los efectos, que disminuyen con el tiempo", dijo. "Y si dejas de tomar café, te retiras".
Gillette dijo que esta fue la característica de plasticidad homeostática que entró en acción. "ASIMOV comenzó a retirarse, lo que hizo que volviera a buscar el medicamento lo más rápido posible porque los períodos durante los cuales la experiencia de recompensa duraba cada vez eran más cortos".Dijo Gillette
Luego, los investigadores le quitaron la droga a ASIMOV. La criatura experimentó una abstinencia completa y, finalmente, se volvió a sensibilizar a la droga.
El comportamiento de ASIMOV siguió el curso de la adicción que se observa en otros organismos, incluidos los humanos, dijeron los investigadores. Guiada por el deseo de recompensa y saciedad, pero también intentando evitar el dolor, la criatura alternó entre comer, no comer y perseguir la droga cuandoestaba disponible
"Si la droga está muy intoxicada, lo que generalmente sucede en nuestra simulación es que simplemente ignora todas las demás opciones, por ejemplo, la opción de comer", dijo Gribkova. "Termina en este estado desnutrido e intoxicado".Pero si se retira porque no puede encontrar la droga, pierde su selectividad para diferentes tipos de presas. Simplemente se come todo a la vista.
"Queríamos recrear la adicción en este organismo", dijo. "Y esta es la forma más simple de hacerlo".
"Esperamos que la complejidad del comportamiento en los animales probablemente haya evolucionado a partir de comienzos muy simples como este, por lo que estamos tratando de recrear eso de una manera muy evolutivamente plausible", dijo Gillette.
Los investigadores dicen que su objetivo es agregar más capas de complejidad en el trabajo futuro, abordando atributos como el comportamiento social y el altruismo.
Los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional de Ciencias respaldaron esta investigación.
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Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Oficina de Noticias . Original escrito por Diana Yates. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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