Facilitación del aprendizaje y la memoria de una tarea de referencia espacial en el Laberinto Acuático de Morris por autoestimulación eléctrica intracraneal, en ratas Wistar

Abstract

La facilitación del aprendizaje y la memoria por la autoestimulación eléctrica intracraneal (AEIC) se ha observado principalmente en tareas de memoria implícita, como la evitación activa de dos sentidos, en ratas. En este trabajo pretendemos investigar si la AEIC post-entrenamiento, además de facilitar el aprendizaje y la formación de la memoria en paradigmas de memoria implícita, puede facilitar también el aprendizaje y la formación de la memoria en un paradigma de memoria espacial explícita o relacional, hipocampo-dependiente, en el Laberinto Acuático de Morris (LAM), en ratas Wistar. Dado que nuestra investigación previa ha puesto de manifiesto que el efecto de la AEIC para facilitar el aprendizaje y la memoria podría ser sensible a la capacidad básica o inicial de los sujetos para aprender las tareas, en el presente trabajo hemos realizado 4 experimentos consecutivos con ratas Wistar que han sido diseñados para dificultar progresivamente el aprendizaje en el LAM reduciendo, en cada siguiente experimento, la cantidad de ensayos de entrenamiento administrados. En cada experimento, los sujetos se dividieron en dos grupos, grupo AEIC y grupo Control y realizaron, en función del experimento, 8, 5, 3 o 1 ensayo diario. Inmediatamente después de cada sesión de entrenamiento los sujetos del grupo AEIC recibieron el tratamiento de AEIC (2000 trenes de corriente reforzante y estimulante a través de un electrodo crónicamente implantado en el hipotálamo lateral derecho de los sujetos) mientras que los sujetos Control no recibieron tratamiento alguno. Los ensayos tenían una duración de 2 minutos y se iniciaban desde una posición que variaba de uno a otro. Los animales debían nadar en la piscina hasta localizar una plataforma escondida que estaba señalizada por una pelota de playa colocada en la periferia de la piscina en el cuadrante derecho adyacente a la plataforma (experimento 1) o en el cuadrante opuesto al de la plataforma (experimentos 2, 3 y 4). Durante el entrenamiento en esta tarea de plataforma-escondida, registramos la latencia de nado y otras variables como la velocidad media de nado, el tiempo en paredes y la distancia total nadada de cada sujeto. Tres días después de la última sesión de entrenamiento, los sujetos realizaron el ensayo de prueba que consistió en dejar nadar al animal durante 60 segundos con la pelota presente pero sin la plataforma. En este ensayo de prueba registramos la media de tiempo que cada sujeto pasó en cada cuadrante así como las trayectorias de nado. A lo largo de las sesiones de entrenamiento observamos una fuerte y consistente facilitación de la ejecución en el LAM en aquellas ratas que habían recibido el tratamiento de autoestimulación tras un único ensayo de adquisición, es decir, cuando el aprendizaje fue más difícil (experimento 4). En este mismo experimento, durante el ensayo de prueba, los sujetos AEIC nadaron significativamente más tiempo en el cuadrante donde debería haberse encontrado la plataforma que en el resto de zonas de la piscina. Esta facilitación también se observó en la última sesión y en el ensayo de prueba de aquellas ratas que habían realizado tres ensayos por sesión (experimento 3). No obstante, no observamos diferencias entre los sujetos tratados y los controles cuando realizaron 8 o 5 ensayos diarios por sesión (experimentos 1 y 2 respectivamente). Estos hallazgos apoyan y confirman resultados previos de nuestro laboratorio en los que, como hemos comentado anteriormente, observamos que la capacidad de la AEIC post-entrenamiento para facilitar la consolidación de la memoria ha sido y es mayor en sujetos con bajos niveles iniciales de condicionamiento y claramente prueban que este tratamiento es capaz de facilitar la memoria explícita, relacional o hipocampo dependiente.

Learning and memory improvement by post-training intracranial self-stimulation has been observed mostly in implicit tasks, such as active avoidance, in rats. Here we wanted to know whether post-training self-stimulation is also able to facilitate a spatial hippocampus-dependent task in the Morris water maze. Four experiments were run with Wistar rats. In each of them subjects were given at least 5 acquisition sessions, one daily, consisting of two-minute trials. Starting from a variable position, rats had to swim in a pool until they located a hidden platform signalled by a cue located on its opposite site. Each daily session was followed by an immediate treatment of intracranial self-stimulation. Control subjects did not receive the self-stimulation treatment and were placed in their home cage. In the three successive experiments, independent groups of rats were given five, three and one trial per session, respectively. Temporal latencies and trajectories to locate the platform were measured for each subject. Three days after the last acquisition session, the animals were placed again in the pool, for 60 sec, but without the platform and the time spent in each quadrant and the swim trajectories were registered for each subject. A strong and consistent improvement of performance was observed in the self-stimulated rats when they were given only one trial per session, i.e. when learning was more difficult. These findings agree with our previous data showing the capacity of post-training self-stimulation to improve memory especially in rats with low conditioning levels (little training), and clearly prove that post-training self-stimulation can also improve explicit or relational memory.