La extendida idea de que los peces tienen una inteligencia muy limitada acaba de venirse abajo. Una investigación científica ha concluido que el cerebro del aparentemente simple pez cebra es mucho más sofisticado de lo que se creía. Los científicos han descubierto que las larvas de esta especie usan información visual para crear mapas tridimensionales de su entorno físico, una hazaña que los científicos no creían posible.

El estudio realizado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Harvard, ha revelado que el pez cebra puede moverse alrededor de las barreras ambientales, y esquivarlas, mientras escapa de los depredadores o de algún peligro.

El hallazgo sugiere que el pez cebra es mucho más inteligente de lo que se pensaba y que podría usarse como modelo para explorar muchos aspectos de la percepción visual humana, según los investigadores.

"Los resultados muestran que se puede estudiar en larvas de pez cebra uno de los problemas computacionales más fundamentales que enfrentan los animales, que es percibir un modelo 3D del medio ambiente", señala Vikash Mansinghka, uno de los autores del estudio, publicado en la revista ‘Current Biology’.

El pez cebra (Danio rerio) es una de las especies más utilizadas como modelo en investigación biomédica, tanto en su estado embrionario y larvario como en su fase adulta. La razón es que su genoma es similar al humano en un 70%, y que más del 84% de los genes que causan enfermedades en el ser humano se encuentran también en el pez cebra, por lo que es un modelo apropiado para lograr información sobre patologías humanas.

La investigación biomédica con embriones de pez cebra se aplica a campos de medicina humana tan distintos como el estudio de cáncer, cardiopatías, enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o estudios con medicamentos parar tratar distintas enfermedades.

La cobaya perfecta

El hecho de que estos animales sean transparentes gran parte del tiempo de su desarrollo supone otra gran ventaja, pues permite el estudio de sus órganos de forma visual y poco invasiva. El pez cebra es la cobaya perfecta.

Además, tiene gran capacidad para regenerar partes de su cuerpo, las hembras pueden producir cada semana cientos de embriones que se desarrollan muy rápido, lo que permite realizar investigaciones de forma muy ágil: a las 24 horas después de la fecundación los embriones empiezan a tener movimientos espontáneos; a las 48 horas tienen latido cardiaco; a las 72 horas eclosionan, y a partir de las 120 horas son capaces de alimentarse de forma independiente.

Peces cebra en un acuario. Instituto Butantan

Andrew Bolton, autor principal del estudio, demostró hace tres años que el pez cebra puede predecir con precisión las trayectorias de sus presas en función de su posición y su velocidad.

Durante la investigación, Bolton dejó caer accidentalmente uno de los platos que contenían larvas de pez cebra y notó que se dispersaban inmediatamente en todas direcciones. Eso lo llevó a preguntarse si su elección de ruta de escape era totalmente aleatoria y si se vería afectada si hubiera obstáculos.

La capacidad de detectar obstáculos requiere la integración de múltiples tipos de información sensorial y también la de usar esa información para calcular la posición del obstáculo en relación con la propia en el espacio.

Los peces cebra pueden, incluso, anticiparse a escenarios de peligro y escapar de ellos. Los humanos y muchos otros animales pueden hacerlo, pero no se creía que organismos más simples pudieran hacerlo.

Para a averiguar si el pez cebra puede crear representaciones mentales de su entorno 3D, Bolton creó una configuración experimental en la que el tendría que tratar de evitar un obstáculo que bloqueaba una de sus vías de escape.

Capacidad para calcular distancias

Los peces se colocaron en un plato circular donde podían nadar libremente. Cuando se dejaba caer una barra de metal sobre el plato, provocando un fuerte estallido, los peces huían de inmediato. Sin barreras presentes, los peces elegían aleatoriamente la izquierda o la derecha como vía de escape.

Después, se colocó una barrera de plástico bloqueando una de las vías de escape. Entonces los peces elegían escapar en la dirección sin barrera, siempre que hubiera suficiente luz para verla. Además, evitaran más las barreras cuando estaban más cerca, lo que sugiere que también pueden calcular la distancia.

El rápido tiempo de reacción de los peces cebra, alrededor de 10 milisegundos, demuestra que los animales ‘calculan previamente’ un mapa de la ubicación de la barrera antes de escuchar el sonido al caer la barrera en el plato, pues la conducción de la información visual desde la retina hasta el cerebro tarda unos 60 milisegundos en esa especie, lo que descarta la posibilidad de que el pez busque obstáculos tras escuchar el sonido.

Este tipo de comportamiento se ha observado en roedores y otros mamíferos, pero no en vertebrados más simples. Los hallazgos muestran cómo un animal pequeño y engañosamente simple posee capacidades computacionales y de comportamiento notables, y abren una nueva forma de explorar preguntas sobre cómo el cerebro crea modelos del mundo.

Los investigadores planean ahora explorar qué parte del cerebro del pez cebra codifica las representaciones de la percepción de la profundidad. Confían en que los nuevos hallazgos ayuden a convencer a algunos neurocientíficos cognitivos y de sistemas, que ven al pez cebra demasiado simple para ser útil para sus propósitos, y que lo empiecen a considerar un modelo con potencial de integrar los muchos enfoques diferentes que se ahora usan para estudiar el cerebro.

Estudio de referencia: https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)01698-0

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