Contaminación de las fuentes de agua y sus efectos en el sistema nervioso y la conducta : impacto en el desarrollo poblacional

Fil: Yorio, Alberto A. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Psicología; ArgentinaFil: Muzio, Rubén N. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Psicología; ArgentinaLas soluciones eficaces para enfrentar el problema de la contaminación de las aguas deben contemplar el desarrollo de obras de infraestructura de plantas potabilizadoras de desalinización que lleguen a obtener agua con cifras aceptadas como potables. Otra consideración significativa a tener en cuenta, derivada de la existencia de arsénico en aguas y suelos, es la posible contaminación de alimentos de origen vegetal y animal que crecen y se crían en el área. En los últimos años se han desarrollado tecnologías que pueden ayudar a resolver estos problemas

El aprendizaje espacial y su relevancia en anfibios

This article provides an update on strategies and neural basis of spatial learning, paying special attention to amphibians. Analysis of learning strategies has proved that amphibians, as many other groups, are capable of spatial orientation using either a turn strategy (own body reference) or a guide strategy (use of a visual cue or beacon) and that distance between this visual cue and the reinforcer has an effect on the learning rate. Use of two or more visual cues (landmarks) was also evaluated in relation with what was initially called a “cognitive map”. Concerning neural bases, the role of the amphibian medial pallium (homologue area of mammalian hippocampus) was determined to be crucial for spatial orientation, but their complete functional equivalence is being questioned.Este artículo presenta información actualizada acerca de las estrategias y bases neurales del aprendizaje espacial, poniendo especial énfasis en la información que se dispone en anfibios. El análisis de las estrategias de aprendizaje ha demostrado que los anfibios, al igual que muchos otros grupos, son capaces de orientarse utilizando tanto una estrategia de giro (tomando como referencia su propio cuerpo) como de guía (usando una clave visual cercana o faro) y que la distancia de esta clave visual al reforzador posee un efecto sobre la tasa de aprendizaje. También se evalúa el uso de dos o más claves visuales ambientales de referencia y su relación con lo que inicialmente se llamó “mapa cognitivo”. Con respecto a las bases neurales, se resalta el papel fundamental del pallium medial (área homóloga al hipocampo de mamíferos) para la orientación espacial en anfibios, pero se cuestiona que su equivalencia funcional sea completa

Incentive or Habit Learning in Amphibians?

Toads (Rhinella arenarum) received training with a novel incentive procedure involving access to solutions of different NaCl concentrations. In Experiment 1, instrumental behavior and weight variation data confirmed that such solutions yield incentive values ranging from appetitive (deionized water, DW, leading to weight gain), to neutral (300 mM slightly hypertonic solution, leading to no net weight gain or loss), and aversive (800 mM highly hypertonic solution leading to weight loss). In Experiment 2, a downshift from DW to a 300 mM solution or an upshift from a 300 mM solution to DW led to a gradual adjustment in instrumental behavior. In Experiment 3, extinction was similar after acquisition with access to only DW or with a random mixture of DW and 300 mM. In Experiment 4, a downshift from DW to 225, 212, or 200 mM solutions led again to gradual adjustments. These findings add to a growing body of comparative evidence suggesting that amphibians adjust to incentive shifts on the basis of habit formation and reorganization

Análisis comparado del aprendizaje aversivo. Estudios en anfibios

This article develops with a comparative approach a comprehensive and updated review of studies of aversive learning in amphibians. Most of them used electric shock as aversive stimulus, resulting in inconsistent or negative results. Recent research showed that another class of stimuli (saline solutions highly concentrated or warm water) has been more efficient to produce steady changes in behavior. Some neurophysiological aspects of aversive and fear learning are also discussed. While comparative data from neurophysiological studies in fish is available, there are no references on functional information on the neural basis of aversive learning in amphibians. However, it is known in amphibian homologous brain areas to the mammalian structures shown to be involved with such learning (especially the amygdala), opening the way to address the study of this question in the future.En el presente artículo se presenta con un enfoque comparado una revisión completa y actualizada de los estudios de aprendizaje de eventos aversivos llevados a cabo en anfibios. La mayoría de ellos utilizaron como estímulo aversivo descargas eléctricas, obteniéndose resultados inconsistentes o negativos. Las investigaciones más recientes mostraron que otra clase de estímulos (soluciones salinas de alta concentración, o aumento de la temperatura del agua) han resultado más eficientes para producir modificaciones estables en el comportamiento. Se discuten aquí también aspectos neurofisiológicos relacionados con el aprendizaje aversivo y los miedos aprendidos. Si bien se cuenta con información comparativa de estudios neurofisiológicos en peces, aún no existe en la bibliografía información sobre las bases neurales del aprendizaje aversivo en anfibios. Sin embargo, sí se conoce en anfibios las regiones cerebrales homólogas a estructuras que en mamíferos mostraron estar implicadas con dicho aprendizaje (especialmente la amígdala), abriendo el camino para abordar en el futuro el estudio de esta cuestión.

Los anfibios como modelo experimental de unidimensionalidad de estímulos apetitivos y aversivos en el aprendizaje asociativo

In classical conditioning, an animal is exp osed to a neutral stimulus (conditioned stimulus) followed by an appetitive or aversive stimulus (unconditioned stimulus). With successive repetitions of this association, the animal will resp ond to the neutral stimulus as if it were the unconditioned stimulus.This p henomenon has been widely exp lored in different zoological classes, covering animal species ranging from mollusks to humans. In most cases, appetitive and aversive unconditioned stimuli correspond to different sensory pathways. For example, the appetitive stimulus typically used is food and the typical aversive stimulus is electric shock. Thus one type of stimulus will excite the recep tors related to the sense of taste, while the other type will do so mostly on the tactile and nociceptive pathways. Studies on amphibians, particularly the terrestrial toad, reproduce to a large extent the findings in other animal species, but they have characteristics that make them unique by having electrolyte receptors in their skin that are involved in the regulation of their body 's hy drosaline balance. A toad exp osed to a slightly hypertonic saline solution (concentration less than 250 mM NaCl) gains weight and exhibits ap p roximation behaviors. Whereas if it takes contact with a highly hy p ertonic saline solution (concentration higher than 400 mM NaCl), it loses weight and exhibits escape behaviors. Thus, the same stimulus (a saline solution of NaCl), can act as an appetitive or aversive stimulus depending on its concentration. This p articularity has been called unidimensionality of motivational stimuli. In the present work we review the results of associative learning studies in toads, highlighting the use of this experimental model for the study of the possible neural mechanisms involved in the processing of appetitive and aversive environmental signalsEn el condicionamiento clásico, un animal es expuesto a un estímulo neutro (estímulo condicionado) seguido de un estímulo apetitivo o aversivo (estímulo incondicionado). Con sucesivas repeticiones de esta asociación, el animal responderá frente al estímulo neutro como si se tratara del estímulo incondicionado. Este fenómeno ha sido ampliamente explorado en distintas clases zoológicas, abarcando especies animales que van desde moluscos hasta humanos. En la mayoría de los casos, los estímulos incondicionados apetitivos y aversivos corresponden a vías sensoriales diferentes. Por ejemplo, el estímulo apetitivo típicamente utilizado es la comida y el estímulo aversivo típico es la descarga eléctrica. Así un tipo de estímulo excitará mayormente los receptores relacionados con el sentido del gusto, mientras que el otro tipo lo hará mayormente sobre las vías táctiles y nociceptivas. Los estudios en anfibios, en particular el sapo terrestre, reproducen en buena medida los hallazgos en otras especies animales, pero tienen características que los hacen únicos al poseer receptores a electrolitos en su piel que intervienen en la regulación del balance hidrosalino de su cuerpo. Un sapo expuesto a una solución salina levemente hipertónica (concentración menor a 250 mM de NaCl), gana peso y exhibe conductas de aproximación. En tanto que si toma contacto con una solución salina altamente hipertónica (concentración superior a 400 mM de NaCl), pierde peso y exhibe conductas de escape. De esta forma, un mismo estímulo (una solución salina de NaCl), puede actuar como estímulo apetitivo o aversivo dependiendo de su concentración. Esta particularidad ha sido denominada unidimensionalidad de los estímulos motivacionales. En el presente trabajo se revisan los resultados de estudios de aprendizaje asociativo en sapos, resaltando el uso de este modelo experimental para el estudio de los posibles mecanismos neurales implicados en el procesamiento de señales ambientales apetitivas y aversiva

Aprendizaje espacial y geometría. Los anfibios en la evolución de los sistemas cognitivos cerebrales

This article presents a comparative review of the works that have studied the spatial learning in vertebrates using geometry information and visual cues from the environment. We describe experiments conducted in our laboratory showing spatial navigation learning in amphibians and their dependence on a functional medial pallium (homologous area to the mammalian hippocampus). The results indicate that these animals use both the information provided by the geometry as visual cues, but when both types of reference are presented in conflict they prefer geometry to orient (as results found in amniotes). Broadly, these findings suggest that the ability to orient in space is a characteristic evolutionarily preserved and support the idea that the role of the hippocampus in spatial cognition precedes the evolution of fully terrestrial vertebrates.En este artículo se realiza una revisión comparativa de los trabajos que han estudiado el aprendizaje espacial en vertebrados usando información de la geometría y las claves visuales del ambiente. Se describen experimentos realizados en nuestro laboratorio que muestran aprendizaje de navegación espacial en anfibios y su dependencia de un Pallium Medial funciónal (área homóloga al hipocampo de los mamíferos). Los resultados obtenidos indican que estos animales utilizan tanto la información brindada por la geometría como por las claves visuales, pero que cuando ambos tipos de referencia se presentan en conflicto prefieren para orientarse la información geométrica (al igual que los resultados hallados en amniotas). Globalmente, estas evidencias indican que la habilidad de orientarse en el espacio es una característica conservada evolutivamente y apoyan la idea de que el papel del hipocampo en la cognición espacial precede a la evolución de los vertebrados plenamente terrestres

Los anfibios como modelo experimental de unidimensionalidad de estímulos apetitivos y aversivos en el aprendizaje asociativo.

In classical conditioning, an animal is exposed to a neutral stimulus (conditioned stimulus) followed by an appetitive or aversive stimulus (unconditioned stimulus). With successive repetitions of this association, the animal will respond to the neutral stimulus as if it were the unconditioned stimulus. This phenomenon has been widely explored in different zoological classes, covering animal species ranging from mollusks to humans. In most cases, appetitive and aversive unconditioned stimuli correspond to different sensory pathways. For example, the appetitive stimulus typically used is food and the typical aversive stimulus is electric shock. Thus one type of stimulus will excite the receptors related to the sense of taste, while the other type will do so mostly on the tactile and nociceptive pathways. Studies on amphibians, particularly the terrestrial toad, reproduce to a large extent the findings in other animal species, but they have characteristics that make them unique by having electrolyte receptors in their skin that are involved in the regulation of their body's hydrosaline balance. A toad exposed to a slightly hypertonic saline solution (concentration less than 250 mM NaCl) gains weight and exhibits approximation behaviors. Whereas if it takes contact with a highly hypertonic saline solution (concentration higher than 400 mM NaCl), it loses weight and exhibits escape behaviors. Thus, the same stimulus (a saline solution of NaCl), can act as an appetitive or aversive stimulus depending on its concentration. This particularity has been called unidimensionality of motivational stimuli. In the present work we review the results of associative learning studies in toads, highlighting the use of this experimental model for the study of the possible neural mechanisms involved in the processing of appetitive and aversive environmental signals.En el condicionamiento clásico, un animal es expuesto a un estímulo neutro (estímulo condicionado) seguido de un estímulo apetitivo o aversivo (estímulo incondicionado). Con sucesivas repeticiones de esta asociación, el animal responderá frente al estímulo neutro como si se tratara del estímulo incondicionado. Este fenómeno ha sido ampliamente explorado en distintas clases zoológicas, abarcando especies animales que van desde moluscos hasta humanos. En la mayoría de los casos, los estímulos incondicionados apetitivos y aversivos corresponden a vías sensoriales diferentes. Por ejemplo, el estímulo apetitivo típicamente utilizado es la comida y el estímulo aversivo típico es la descarga eléctrica. Así un tipo de estímulo excitará mayormente los receptores relacionados con el sentido del gusto, mientras que el otro tipo lo hará mayormente sobre las vías táctiles y nociceptivas. Los estudios en anfibios, en particular el sapo terrestre, reproducen en buena medida los hallazgos en otras especies animales, pero tienen características que los hacen únicos al poseer receptores a electrolitos en su piel que intervienen en la regulación del balance hidrosalino de su cuerpo. Un sapo expuesto a una solución salina levemente hipertónica (concentración menor a 250 mM de NaCl), gana peso y exhibe conductas de aproximación. En tanto que si toma contacto con una solución salina altamente hipertónica (concentración superior a 400 mM de NaCl), pierde peso y exhibe conductas de escape. De esta forma, un mismo estímulo (una solución salina de NaCl), puede actuar como estímulo apetitivo o aversivo dependiendo de su concentración. Esta particularidad ha sido denominada unidimensionalidad de los estímulos motivacionales. En el presente trabajo se revisan los resultados de estudios de aprendizaje asociativo en sapos, resaltando el uso de este modelo experimental para el estudio de los posibles mecanismos neurales implicados en el procesamiento de señales ambientales apetitivas y aversivas

Bloqueo y ensombrencimiento en un grupo de vertebrados filogenéticamente antiguo: los anfibios

En este artículo se describe el estudio de los fenómenos de bloqueo y ensombrecimiento en una tarea de aprendizaje espacial en un anfibio, el sapo terrestre Rhinella arenarum. Ambos fenómenos de aprendizaje, ampliamente observados en otras clases de vertebrados, se describen por primera vez en un grupo con un cerebro filogenéticamente antiguo, como es el caso de los anfibios. Específicamente, se observó durante el aprendizaje espacial: (1) bloqueo entre claves visuales asociadas a una meta, y (2) ensombrecimiento de una clave visual lejana por la presencia de una clave cercana. Este hecho permite sentar un precedente para estudiar posteriormente los mecanismos biológicos que rigen el aprendizaje espacial, en búsqueda de patrones funcionales comunes con otras clases de vertebrados, potencialmente presentes en un ancestro común