Biólogo argentino desarrolló un nuevo sistema para monitorear automáticamente animales en grupo‏
Por tomamateyavivate
  
Lunes, 28/10/2013
Un biólogo argentino, oriundo del barrio porteño de Flores, desarrolló un nuevo sistema para monitorear automáticamente animales en grupo. De esta manera lograron demostrar que aquellos criados en un ambiente complejo y estimulante (similar a nuestro “mundo moderno”) desarrollan un comportamiento social menos complejo y más individualista que los criados en un ambiente más simple.

Una creencia común es que nuestro ambiente moderno, lleno de estímulos, fomenta un comportamiento individualista (o antisocial, dependiendo del punto de vista de cada uno), mientras que entornos más simples dan lugar a una vida comunitaria más desarrollada.

Esta investigación demuestra que esta suposición -por lo menos para los ratones- se basa en la realidad.

Los hallazgos se basan en dos desarrollos innovadores: el primero es un sistema automatizado que rastrea continuamente grupos de ratones que viven en condiciones semi-naturales, con alta resolución temporal, y en total obscuridad, a fin de no perturbar el comportamiento nocturno de ellos. La segunda, es una herramienta matemática única para el análisis de los datos, lo que permitió revelar sutiles, pero significativas diferencias en el comportamiento colectivo de los ratones.

Para evaluar la importancia relativa de los rasgos de personalidad individuales frente a la dependencia social, los científicos emplearon el “modelo de máxima entropía”, un método físico-matemático que se aplica en muchos tipos diferentes de investigación para analizar los datos sobre relaciones en sistemas complejos. En este caso, analizaron la importancia de las relaciones de diferentes órdenes: la de primer orden, en el que un solo ratón actúa independientemente de los otros; la de la segundo orden, que consta de la relación entre pares; y las de tercero y cuarto orden, refiriéndose a la manera en que interactúan tríos y cuartetos.

“Para nuestra sorpresa, encontramos que las relaciones de tercer orden llevan el mayor peso. En casi todos los sistemas analizados con este modelo -incluyendo las neuronas y los genes- los principales contribuyentes al comportamiento del sistema son las interacciones en pares. Y en general, la actividad social del ratón parece, a nivel superficial, estar basada en la interacción de pares: persecución, acercamiento, pelea, etc.

Sin embargo, con claridad, la estructura social de los ratones es aún más compleja que la de las células cerebrales. ¿Por qué? Creemos que las estructuras sociales complejas evolucionaron para sobrevivir y, junto con ellos, las especies sociales desarrollaron mecanismos cada vez más sofisticados para hacer frente a la complejidad de estas estructuras”, comenta en diálogo con EL OTRO MATE Ezequiel Sztainberg, el biólogo argentino que trabajó en este estudio.

La evolución de las estructuras sociales los llevó al tema del medio ambiente. ¿Cómo afecta el entorno en el que se crían los ratones a su estructura social? Para responder a la pregunta, compararon dos grupos de ratones, unos criados en un ambiente complejo, con una amplia selección de estaciones y juguetes, y el otro en condiciones de laboratorio estándar. El análisis a través del modelo matemático reveló una diferencia significativa: los ratones que se habían criado en el ambiente complejo mostraban una actividad social menos adecuada y su comportamiento de grupo se explicaba mejor por las relaciones de pareja que los tríos. En cambio, el segundo grupo criado en condiciones estándar, no sólo presentó una mayor complejidad en su estructura social, sino que incluso avanzó en “sociabilidad” durante el transcurso del experimento, mientras que el primer grupo no lo hizo.

Los investigadores estiman que la diferencia podría surgir debido a que una sociedad rica permite más individualismo y reduce la necesidad de dependencia del grupo. Por otra parte, el ambiente enriquecido podría alentar a la agresión y el dominio, características que están más conectadas con las relaciones de pares.

Hasta ahora, los estudios de comportamiento social en ratones se centralizaban solo en el monitoreo individual, o a lo sumo en la interacción entre dos ratones. La primera razón de esto era la falta de un sistema automatizado que pueda rastrear ratones en grupo durante varios días, con alta resolución, y que a la vez pueda conservar las identidades de cada ratón del grupo. La segunda causa, era la falta de un modelo matemático que pueda analizar y describir con precisión la compleja dinámica grupal.

La investigación, es un estudio en colaboración entre dos grupos del Departamento de Neurobiología del Instituto Weizmann, en Israel. El grupo liderado por el Prof. Alon Chen investiga las moléculas del sistema nervioso que afectan el comportamiento, mientras que el grupo del Dr. Elad Schneidman, trabaja en las propiedades matemáticas de los sistemas biológicos complejos. El sistema experimental creado por el equipo incluyó a los Dres. Yair Shemesh, Oren Forkosh y Ezequiel Sztainberg, quien luego de haberse recibido de Técnico Químico en ORT Argentina, realizó su aporte al mundo luego de graduarse como biólogo en la Universidad de Tel-Aviv, doctorándose en el prestigioso Instituto Weizmann de Ciencias y actualmente en el Baylor College of Medicine de Houston, realizando su postdoctorado.

Esta investigación ha sido publicada recientemente en la revista científica eLife. Ahí se podrá encontrar el detalle de todas las técnicas, procesos y materiales necesarios para el que esté interesado en implementarlo.
Este sistema de investigación -muy sensible a los detalles de la estructura y las actividades sociales, basado ​​en técnicas de seguimiento sofisticados y métodos adoptados desde la biología molecular- puede abrir una gran variedad de nuevas posibilidades de investigación.

“Algunas preguntas que nos planteamos para el futuro son ¿de qué manera las mutaciones en varios genes afectan el comportamiento social? ¿Qué pasa con el comportamiento de los ratones que hiperproductores de tales hormonas como la oxitocina (la hormona del amor) o de testosterona? ¿Cómo influye el ambiente en el comportamiento de ratones que modelan síndromes como el autismo o la esquizofrenia? Creemos que nuestro estudio puede abrir nuevos caminos para resolver estos enigmas, y para el planteamiento de nuevas preguntas”, pronostica Sztainberg.

Fuente : EL OTRO MATE

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