Neuroetología: ¿qué es y qué investiga?
La neuroetología es una ciencia que se encarga de estudiar el comportamiento animal desde el punto de vista del sistema nervioso. Para ello, se sirve de dos disciplinas científicas: la neurobiología, que estudia la organización y la estructura de las células nerviosas y su relación con la conducta; y la etología, la rama de la ciencia que estudia el comportamiento de los animales en su hábitat natural.
En este artículo te explicamos qué es la neuroetología, cuáles son sus orígenes, así como sus científicos más relevantes y las principales contribuciones a esta disciplina.
- Artículo relacionado: "¿Qué es la Etología y cuál es su objeto de estudio?"
¿Qué es y qué estudia la neuroetología?
La neuroetología es una disciplina científica que estudia, desde un enfoque evolutivo y comparado, los mecanismos neurofisiológicos implicados en el comportamiento animal. Esta neurociencia relativamente nueva se centra en aplicar estrategias que permiten desentrañar qué estructuras y funciones del sistema nervioso están implicadas en el despliegue de las conductas típicas de las distintas especies animales.
Como su propio nombre indica, esta disciplina aúna los conocimientos de la neurobiología, que estudia el funcionamiento y la organización de las células del sistema nervioso que median en el comportamiento; y la etología, la rama de la ciencia que se ocupa de indagar en cómo y por qué los animales se actúan como lo hacen.
El neurocientífico alemán Jörg-Peter Ewert, uno de los pioneros en la investigación neuroetológica, considera que esta ciencia tiene como objetivo intentar responder a preguntas relevantes, como qué mecanismos fisiológicos explican la conducta; de qué forma se desarrolla dicha conducta en el animal; cómo una determinada conducta favorece la adaptación de un ejemplar y su descendencia, o cuál es la historia filogenética de una determinada conducta.
Los especialistas en neuroetología utilizan en sus estudios científicos animales con habilidades singulares que puedan servir de modelo comparativo a la hora de estudiar las propiedades de su sistema nervioso y cómo éste ha sido capaz de adaptarse a lo largo del desarrollo ontogenético (y a nivel filogenético, en toda su especie) para poder desplegar determinados comportamientos que se ajustan a contextos específicos.
Antecedentes: la etología y las 4 preguntas de Tinbergen
Como hemos comentado anteriormente, la neuroetología se nutre de la etología, que se encarga de estudiar el comportamiento animal. Una de las mayores aportaciones a esta disciplina la hizo durante la primera mitad del siglo pasado el zoólogo holandés, Nikolaas Tinbergen, considerado como uno de sus máximos exponentes.
Tinbergen entendía el comportamiento de los animales como patrones motores estereotipados que están controlados tanto por mecanismos fisiológicos internos, como por determinados estímulos externos. Según él, cada animal estaría dotado de una maquinaria de comportamiento estrictamente limitada y altamente compleja, la cual es constante a través de una especie o población.
La clave para Tinbergen, y para los etólogos en general, era responder a la pregunta de por qué los animales se comportan como lo hacen y, a su vez, intentar comprender las siguientes claves relacionadas con dicha cuestión:
¿Cuál es el mecanismo de control que subyace a la conducta animal?
La respuesta a esta pregunta implicaría tener en cuenta factores internos (hormonales o neurales) y externos (estímulos táctiles o visuales, p. ej.).
¿Cómo se logra dicha conducta en el desarrollo ontogenético del ejemplar animal?
Esta respuesta supondría indagar en la historia del animal, determinando las posibles influencias genéticas y ambientales que han favorecido dicho desarrollo.
¿Cuál es el valor adaptativo o de supervivencia de determinada conducta?
En esta respuesta habría que tomar en consideración aspectos como el significado evolutivo o la ventaja selectiva de determinados comportamientos animales.
¿Cómo ha evolucionado dicha conducta en el curso de la historia de la especie animal?
En este caso, la respuesta supondría dar cuenta de la historia evolutiva de la conducta en cuestión, analizando los factores evolutivos necesarios para la aparición del comportamiento en la especie.
- Quizás te interese: "Neurociencias: la nueva forma de entender a la mente humana"
Aportaciones de la neurobiología
La neurobiología, que estudia los mecanismos biológicos mediante los cuales el sistema nervioso regula el comportamiento, es otra de las disciplinas científicas de las que se nutre la neuroetología. Esta ciencia debe su origen, principalmente, a una serie de avances técnicos y teóricos, en materia de investigación del sistema nervioso, que se produjeron también a mediados del siglo XX.
En este sentido, fueron varios los hitos que marcaron el auge de la neurobiología: la aparición de la doctrina de la neurona de Ramón y Cajal, la presentación del modelo de potencial de acción de Hodgkin y Huxley, así como el desarrollo de técnicas histológicas, de estimulación, registro y trazado de conexiones neurales.
Estos avances facilitaron que en la década de los 70 Tinbergen hiciera un llamamiento en favor de una síntesis entre la etología y la neurobiología para dar paso a la neuroetología, aunque al principio no fue fácil dado que hubo grandes dificultades para conseguir los métodos adecuados para relacionar las actividades de neuronas o tejidos neurales individuales con la conducta del animal en su hábitat natural.
Finalmente, fueron varios los científicos que impulsaron el desarrollo de la neuroetología; por ejemplo, Erich von Holst, con su técnica de estimulación cerebral focal, consiguió demostrar mediante varios experimentos con animales que la estimulación de ciertas áreas del cerebro de los pollos podía provocar patrones de conducta agresiva; o Karl Von Frisch, Hansjochem Autrum y Ted Bullock, que fueron pioneros en la investigación sobre los aspectos neurofisiológicos que subyacen al comportamiento específico de abejas, artrópodos y peces.
Las investigaciones de Jorg-Peter-Ewert
Como hemos comentado al inicio, Jorg-Peter-Ewert es uno de los científicos que más ha investigado en el campo de la neuroetología. Uno de sus estudios más relevantes se llevó a cabo con anfibios, concretamente con ejemplares de sapo común, con el objetivo de investigar los mecanismos neurales implicados en la capacidad de respuesta selectiva de estos animales.
El científico alemán estudió dos tipos de comportamientos controlados visualmente: los de orientación o captura de presas y los de evitación o escape. Para elicitar respuestas de captura utilizó estímulos visuales como barras largas, delgadas y oscuras (simulando ser lombrices), que provocaban una rápida reacción en el sapo al moverse a través de sus retinas.
En el momento en el que se añadían dos barras laterales al estímulo (en forma de “ele”), la respuesta de ataque del sapo tendía a inhibirse (la “lombriz” pasó a ser una “no lombriz”). Las células ganglionares de la retina del animal respondían a objetos con la velocidad y la forma adecuadas, pero eran incapaces de discriminar entre el estímulo lombriz y no lombriz.
En el estudio se halló que estimulando una estructura denominada tectum óptico se generaba el patrón conductual asociado a la respuesta de ataque del sapo; y por otra parte, mediante la estimulación eléctrica de determinadas partes del tálamo se provocan respuestas defensivas de escape y huida.
Esta investigación es solo un ejemplo de lo que en su día fue un estudio pionero que aportó grandes conocimientos a la neuroetología. En la actualidad, se sigue investigando la conducta animal y sus correlatos neuronales en numerosas especies animales: desde la conducta de agresión en aves, el comportamiento depredador de las lagartijas o la conducta social de los primates.
Referencias bibliográficas:
- Ewert, J. P. (1987). Neuroethology of releasing mechanisms: prey-catching in toads. Behavioral and Brain Sciences, 10(3), 337-368.
- Pflüger, H. J., & Menzel, R. (1999). Neuroethology, its roots and future. Journal of Comparative Physiology A, 185(4), 389-392.