Por: José Daniel Figuera
Los peces cebra jóvenes, conocidos por su transparencia y facilidad de estudio, han sido durante mucho tiempo una herramienta invaluable para los neurocientíficos. Sin embargo, entender cómo estos peces aprenden rápidamente en entornos naturales ha sido un desafío. Un equipo de investigadores del Howard Hughes Medical Institute ha desarrollado un sistema innovador que utiliza robots depredadores para estudiar cómo los peces cebra larvales aprenden a reconocer y evitar amenazas en solo unos días de vida.
Un enfoque innovador para estudiar el aprendizaje
Investigaciones previas habían demostrado que los peces cebra jóvenes pueden aprender asociaciones simples, pero este proceso suele ser lento y poco confiable. Para abordar esta limitación, el equipo liderado por el Dr. Dhruv Zocchi y el Dr. Misha Ahrens decidió simular una experiencia más natural: ser perseguidos por un depredador. Utilizaron pequeños robots cilíndricos, algunos programados para mostrar características de depredadores, y observaron cómo los peces reaccionaban.
“Era una pregunta abierta: ¿qué tan inteligentes son los peces cebra larvales en términos de aprendizaje rápido?”, dice Ahrens. “Dhruv tuvo la intuición correcta sobre cómo hacerlo y la audacia de probar algo muy diferente”.
Aprendizaje rápido en un entorno natural
En el experimento, los investigadores colocaron un robot en una arena con un pez cebra joven. Inicialmente, el robot permanecía estático, permitiendo que el pez explorara el área. Luego, el robot perseguía al pez durante aproximadamente un minuto. Sorprendentemente, después de solo un minuto de persecución, los peces aprendieron a evitar el robot, mostrando un comportamiento evasivo que duró más de una hora.
Además, cuando se introdujo un segundo robot que no perseguía a los peces, estos solo evitaban al robot depredador, demostrando una capacidad desarrollada para distinguir entre amenazas y entidades benignas. “Fue una sorpresa ver que los peces podían aprender tan rápido y retener esa memoria”, explica Zocchi.
Redes cerebrales involucradas en el aprendizaje
Mediante imágenes de todo el cerebro, los investigadores identificaron dos señales clave necesarias para que los peces aprendan a reconocer y evitar a los robots depredadores. Una señal rápida proviene del sistema noradrenérgico del pez, mientras que una señal más lenta se distribuye por el prosencéfalo, una región asociada con el aprendizaje y la planificación. Ambas regiones son esenciales para el aprendizaje, y la desactivación de cualquiera de ellas elimina la capacidad de los peces para aprender.
“Este trabajo sugiere que las redes cerebrales multiregionales son fundamentales para que los vertebrados jóvenes aprendan rápidamente a reconocer depredadores en su primera semana de vida”, dice Ahrens. Este hallazgo podría ayudar a los científicos a comprender mejor cómo ocurre el aprendizaje en cerebros con grandes redes de neuronas.
Fuente de la investigación
Dhruv Zocchi, Millen Nguyen, Emmanuel Marquez-Legorreta, Igor Siwanowicz, Chanpreet Singh, David A. Prober, Elizabeth M.C. Hillman, Misha B. Ahrens. Days-old zebrafish rapidly learn to recognize threatening agents through noradrenergic and forebrain circuits. Current Biology, 2025; 35 (1): 163 DOI: 10.1016/j.cub.2025.01.163.