ARRIBA: Las ratas topo desnudas tienen un impresionante repertorio vocal de 17 sonidos \u00fanicos. El m\u00e1s com\u00fan, el chirrido suave, puede usarse para distinguir entre colonias y ratas topo individuales. FELIX PETERMANN, MDC<\/p>\n
Cada colonia de ratas topo desnudas habla su propio dialecto \u00fanico de chirridos, una caracter\u00edstica social que parece mediada por la reina de las colonias y aprendida durante la adolescencia, seg\u00fan un estudio publicado el 29 de enero en Science<\/em>. Esta capacidad de modificar y adaptar el lenguaje puede ser el primer ejemplo en un roedor de aprendizaje de producci\u00f3n, el tipo de aprendizaje de lenguaje que usamos los humanos para crear nuevos sonidos en respuesta a nuestras experiencias, abriendo un nuevo sistema modelo para estudiar la evoluci\u00f3n conjunta de la complejidad vocal y social. <\/p>\n Es sorprendente encontrar un nuevo modelo de un animal social que tiene dialectos, dice Thomas Park, un neurobi\u00f3logo de la Universidad de Illinois en Chicago que ha estudiado ratas topo desnudas durante d\u00e9cadas y no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n actual. Lo sabemos por p\u00e1jaros cantores, delfines, elefantes y algunos primates no humanos, pero tener esta habilidad en un roedor de laboratorio es realmente fenomenal. Es un paradigma completamente nuevo.<\/p>\n Las ratas topo desnudas (Heterocephalus glaber<\/em>) han desconcertado a los cient\u00edficos desde la d\u00e9cada de 1970. M\u00e1s all\u00e1 de sus cuerpos sin pelo y arrugados, estos roedores son muy tolerantes al dolor, tienen una resistencia inusual a muchos tipos de c\u00e1ncer y viven durante d\u00e9cadas. Adem\u00e1s, a pesar de ser funcionalmente ciegos y casi sordos, se encuentran entre los mam\u00edferos m\u00e1s sociales, estructurando sus comunidades subterr\u00e1neas como las de las hormigas o las termitas: una sola reina supervisa una colonia de cientos de obreras y es la \u00fanica que se reproduce, eligiendo un pu\u00f1ado. de consortes de entre sus subordinados para aparearse.<\/p>\n Al adaptarse a un estilo de vida subterr\u00e1neo, las ratas topo desnudas han eliminado muchas de las habilidades f\u00edsicas que los humanos asocian m\u00e1s con la comunicaci\u00f3n. B\u00e1sicamente, han abandonado todo lo que no necesitan, pero, sorprendentemente, han ampliado su repertorio vocal, dice Alison Barker, neurobi\u00f3loga del Centro Max Delbrck de Medicina Molecular en Alemania y coautora del nuevo estudio. Tan pronto como los conoc\u00ed, pens\u00e9 Wow, este es un organismo perfecto para estudiar. . . c\u00f3mo se organizan las unidades sociales.<\/p>\n Barker decidi\u00f3 estudiar la informaci\u00f3n social contenida en las 17 vocalizaciones \u00fanicas m\u00e1s comunes de las ratas topo: el suave chirrido, usado como llamada de saludo. Para determinar c\u00f3mo la llamada podr\u00eda diferir entre colonias o individuos, el equipo entren\u00f3 un algoritmo de aprendizaje autom\u00e1tico utilizando m\u00e1s de 36 000 vocalizaciones individuales en siete colonias. El algoritmo analiz\u00f3 cada llamada en ocho caracter\u00edsticas ac\u00fasticas, incluido su tono, frecuencia m\u00e1xima y asimetr\u00eda, e identific\u00f3 patrones clave. La l\u00f3gica era que si una m\u00e1quina puede aprender esto, entonces hay algunas caracter\u00edsticas de los datos que el cerebro de una rata topo tambi\u00e9n podr\u00eda aprender, dice Barker a The Scientist.<\/em><\/p>\n El algoritmo pudo distinguir entre colonias con una precisi\u00f3n del 74 por ciento en promedio, y dentro de una colonia, pudo identificar ratas topo individuales con una precisi\u00f3n de entre el 45 y el 84 por ciento. Entre las ocho variables analizadas en cada llamada, la frecuencia m\u00e1xima de las vocalizaciones y su asimetr\u00eda o la diferencia de frecuencia entre el comienzo y el final de la llamada fueron las m\u00e1s predictivas.<\/p>\n A continuaci\u00f3n, el equipo prob\u00f3 si las ratas topo reconocer la informaci\u00f3n social transmitida a trav\u00e9s de los chirridos y modificar su comportamiento en respuesta. Colocaron ratas topo en una c\u00e1mara entre dos tubos y emitieron llamadas a trav\u00e9s de los tubos de animales de su propia colonia y de otras colonias. Las ratas topo respondieron a todas las llamadas con su propio chirrido de respuesta, pero respondieron con m\u00e1s fuerza a las llamadas hechas en su dialecto nativo. Este hallazgo se mantuvo incluso cuando los investigadores generaron llamadas artificiales que segu\u00edan patrones nativos de frecuencia m\u00e1xima y asimetr\u00eda para mostrar que las ratas topo respond\u00edan al dialecto y no simplemente a una voz que reconoc\u00edan.<\/p>\n Los investigadores colocaron ratas topo desnudas en un centro c\u00e1mara con dos tubos de ramificaci\u00f3n. En un extremo, un micr\u00f3fono reproduc\u00eda audio de ratas topo de la misma colonia o de otra diferente. En todos los casos, las ratas topo prefirieron los sonidos de otros roedores (designados por S en el espectrograma) al silencio y respondieron con sus propios chirridos (designados como R), pero respondieron con m\u00e1s fuerza a los topos que hablaban el mismo dialecto espec\u00edfico de la colonia. Este patr\u00f3n se mantuvo incluso cuando los investigadores crearon chirridos artificiales para determinar si las ratas topo respond\u00edan al reconocimiento individual sobre el dialecto de la colonia. De AJ Barker et al., Science<\/em> 371: 503, 2021 (DOI: 10.1126 \/ciencia.abc6588). Usado con permiso, AAAS.<\/p>\n Este uso del aprendizaje autom\u00e1tico permiti\u00f3 a Barker y a su equipo generar y aprovechar un volumen de datos que habr\u00eda requerido miles de horas de esfuerzo humano para analizar incluso hace unos a\u00f1os, dice Sonja Pyott, una neurobi\u00f3logo molecular del Centro M\u00e9dico Universitario de Groningen en los Pa\u00edses Bajos que ha publicado un cap\u00edtulo de libro con Barker pero no particip\u00f3 en el estudio actual. <\/p>\n Un desaf\u00edo para trabajar con este tipo de datos de sonido radica en la hecho de que las colonias de ratas topo desnudas est\u00e1n constantemente llenas de parloteo y ruido, lo que dificulta analizar las llamadas individuales. Para evitar esto, los investigadores separaron previamente a las ratas topo y grabaron sus llamadas individualmente, una pr\u00e1ctica que no preserva el contexto social de la comunicaci\u00f3n. Al introducir las vocalizaciones colectivas de una colonia en el algoritmo, que luego podr\u00eda identificar distintos chirridos, el equipo pudo estudiar llamadas individuales mientras manten\u00eda intacto su contexto social. Realmente hicieron un an\u00e1lisis tan bueno y cuidadoso utilizando enfoques realmente modernos como el aprendizaje autom\u00e1tico, le dice Pyott a The Scientist<\/em>.<\/p>\n Para determinar a\u00fan m\u00e1s si estos dialectos son gen\u00e9ticos o aprendidos, Barker llev\u00f3 a cabo un par de experimentos de trasplante de cachorros en los que tres cachorros j\u00f3venes fueron criados en nuevas colonias antes de que aprendieran a hablar. Luego, ella y sus colegas compararon sus chirridos con los de los cachorros criados en sus colonias nativas. Los tres cachorros adoptivos aprendieron a hablar el dialecto de sus familias adoptivas, lo que sugiere que estas vocalizaciones \u00fanicas se aprenden y no est\u00e1n codificadas en el genoma. <\/p>\n La reina controla muchos aspectos de la colonia, y no sabemos c\u00f3mo funciona esto.<\/p>\n Alison Barker, Centro Max Delbrck de Medicina Molecular <\/blockquote <\/p>\n Durante el transcurso del experimento, una colonia tambi\u00e9n sufri\u00f3 una serie de golpes durante los cuales dos reinas consecutivas fueron asesinadas y reemplazadas por nuevas hembras. Estos eventos le dieron al equipo la oportunidad de estudiar c\u00f3mo la presencia de una reina mantiene diferentes aspectos de la colonia, como la estabilidad del dialecto del grupo. Esta es la pregunta del mill\u00f3n de d\u00f3lares en la investigaci\u00f3n de la rata topo desnuda, dice Barker. La reina controla muchos aspectos de la colonia, y no sabemos c\u00f3mo funciona esto.<\/p>\n Cuando la colonia estaba sin reina, el per\u00edodo que los autores llamaron anarqu\u00eda, su dialecto se volvi\u00f3 m\u00e1s variable, con el poder predictivo del algoritmo. para esa colonia cayendo del 75 por ciento al 39 por ciento. Este tentador hallazgo, le dice Barker a The Scientist<\/em>, sugiere que la reina puede estar usando alg\u00fan tipo de proceso hormonal para suprimir las vocalizaciones superfluas, manteniendo a todas las obreras cantando de la misma manera, aunque el mecanismo exacto sigue siendo un misterio.<\/p <\/p>\n Un gran indicio en apoyo de la hip\u00f3tesis de la hormona se produjo cuando los investigadores observaron las variaciones individuales en los chirridos suaves. Ciertas ratas topo desnudas parec\u00edan tener un pase libre para ser m\u00e1s vocales, y casi siempre eran machos reproductores. Creemos que la reina est\u00e1 permitiendo esto porque los machos le cantan durante el intercambio de cortejo, y eso le gusta, dice Barker. <\/p>\n Otra pregunta candente que surge del estudio es si las ratas topo desnudas son verdaderos aprendices de producci\u00f3n que pueden crear nuevos sonidos en respuesta a la experiencia, o si son aprendices de uso, lo que significa que moldean un conjunto de vocalizaciones de memoria para nuevas circunstancias, como lo hacen los gatos y ciertos primates no humanos como los monos rhesus. Los hallazgos del estudio, aunque necesitan m\u00e1s confirmaci\u00f3n, proporcionan alguna evidencia de que las ratas topo desnudas est\u00e1n modificando sus vocalizaciones, cambiando el tono y la asimetr\u00eda de sus llamadas para adaptarse a su reina de manera que reflejan c\u00f3mo los humanos forman el habla.<\/p>\n Movimiento En el futuro, Barker planea investigar m\u00e1s a fondo si las ratas topo desnudas realmente dependen del aprendizaje de producci\u00f3n y c\u00f3mo se procesan sus comunicaciones en el cerebro. Creo que las ratas topo desnudas estar\u00e1n en alg\u00fan punto intermedio entre el verdadero aprendizaje de producci\u00f3n y el aprendizaje de uso, dice ella. Sabemos que tienen un vocabulario bastante definido, pero el hecho de que esta llamada est\u00e1ndar parezca ya tener algo de modulaci\u00f3n de frecuencia es un poco m\u00e1s de lo que vemos en algunas de estas otras especies que son puramente aprendices de uso. Desentra\u00f1ar la comunicaci\u00f3n de las ratas topo puede contribuir en gran medida a comprender c\u00f3mo evolucion\u00f3 el lenguaje junto con la complejidad social. Barker et al., <\/strong>Transmisi\u00f3n cultural del dialecto vocal en la rata topo desnuda, Science<\/em>, doi:10.1126\/science.abc6588, 2021.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: Las ratas topo desnudas tienen un impresionante repertorio vocal de 17 sonidos \u00fanicos. El m\u00e1s com\u00fan, el chirrido suave, puede usarse para distinguir entre colonias y ratas topo individuales. 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