Dalle fogne alla Formula 1: ai ratti piace guidare

I ratti hanno imparato a guidare: un altro passo verso la conquista del mondo?

 

Vi ricordate il cartone animato “Il Mignolo col Prof”?  La sigla è indimenticabile e inizia così:

Mignolo col Prof
Mignolo col Prof.

– Ehi Prof., cosa facciamo stasera?

– Quello che facciamo tutte le sere, Mignolo: tentare di conquistare il mondo!

 

 

Beh, dall’University of Richmond (Virginia, U.S.A.) arriva la conferma che pian piano ci stiano riuscendo: i ratti hanno imparato a guidare!

 

Le eccellenti capacità cognitive (e motorie) dei ratti

Che i nostri simpatici roditori avessero delle capacità cognitive degne di nota è da tempo un fatto accertato.    Significativo è il caso del ratto norvegese che, rilasciato su un’isola della Nuova Zelanda e monitorato con un dispositivo di localizzazione per tracciarne gli spostamenti, ha eluso per diciotto settimane (18!) i vari tentativi di cattura di un team esperto di ricercatori… e alla fine ha nuotato per 400 metri in acque aperte raggiungendo un’altra isola.

Io me lo immagino mentre surfa sulle onde, alzando il dito medio e urlando ai ricercatori: “non mi avrete maaaaaiiiii”

A queste abilità cognitive è fondamentale affiancare lo studio  delle cosiddette “capacità motorie addestrate” ovvero quelle capacità acquisite necessarie per portare correttamente a termine un compito. Queste ultime inglobano funzioni neurali che sono aggiuntive negli studi di laboratorio.

Ok, è interessante conoscere il comportamento di un’altra specie ma è uno studio fine a se stesso?

No.

I ratti sono utilizzati da decenni come “organismi modello” nei laboratori di tutto il mondo perché, per farla breve, hanno una certa affinità genetica con noi umani. O meglio, la comprensione di alcuni meccanismi biologici del ratto può fornire indicazione sugli stessi presenti nell’uomo.

Ergo lo studio di tali abilità potrebbe chiarire alcuni meccanismi neurobiologici che ne sottendono la padronanza.

L’importanza fondamentale degli ambienti arricchiti

Sì sa, l’ambiente di un laboratorio tradizionale è spesso lontano dal vero habitat di un ratto. Non sorprende quindi che un ambiente arricchito, ovvero più simile a quello naturale, abbia dimostrato di influenzare positivamente le prestazioni di apprendimento del roditore migliorando anche la resilienza emotiva.

Nell’essere umano, vivere in un ambiente naturale, si traduce in una maggior resistenza alle malattie psichiatriche e al declino cognitivo.

Ipotizzando che un ambiente arricchito e complesso ne avrebbe favorito la neuroplasticità rispetto ai “piloti” rimasti in laboratorio tradizionale, i provetti Schumacher vi sono stati sottoposti per un lungo periodo prima di cimentarsi nella guida.

 

Il R.O.V. – Rodent Operated-Vehicle

Il R.O.V, come in Formula 1, è una monoposto.

Ecco, c’è da precisare che non abbia proprio proprio le stesse prestazioni di una McLaren…

Sostanzialmente si tratta di un barattolo di plastica in cui sono vengono ricavati dei finestrini; un pavimento costituito da una piastra di alluminio collegata al cavo di massa della batteria.                                                                All’interno dei finestrini passa un filo di rame, anch’esso collegato al cavo di alimentazione della batteria, che va a formare tre barre.

Quando il ratto entra dentro il R.O.V. è posizionato sulla piastra di alluminio: toccando il filo di rame chiude il circuito che invia l’energia a un microcontrollore. Ciò causa la rotazione del motore ed ecco che il nostro sorcio si ritrova alla guida di un “potentissimo” barattolo per alimenti dotato di quattro ruote carinissime.

Rodent Operated-Vehicle
Il Rodent Operated-Vehicle (Per gli amici: ROV) ©Kelly Lambert/University of Richmond

Ma chi glielo fa fare al ratto di infilarsi in un barattolo e di guidare?

La stessa cosa che ci fa alzare dal divano per andare al supermercato: cibo!

Immaginate una piccola pista poco più lunga di un metro e tutta dritta: al lato opposto del punto di partenza i ricercatori hanno posizionato alcuni cereali come ricompensa.

Dopo settimane di allenamento i ratti sono diventati così bravi che gli studiosi hanno aumentato la distanza da percorrere con il Rodent Operated-Vehicle.

 

Gli effetti di un ambiente arricchito e della guida sugli ormoni

Per studiare le risposte emotive/endocrine sono stati raccolti dei campioni fecali prima, a metà e alla fine dell’allenamento e quantificare i metaboliti del corticosterone (CORT) e deidroepiandrosterone (DHEA).

Il DHEA è un ormone che ha effetti antidepressivi, il CORT è, all’opposto, coinvolto nella risposta da stress.                  Neanche a farlo apposta, il rapporto DHEA/CORT è più alto negli animali sottoposti ad allenamento.

Insomma, ai ratti piace guidare!

Non solo, i ratti hanno imparato anche a… sterzare! E lo fanno in modi articolati, indipendentemente da dove si trovi la loro ricompensa di cereali.                                                                                                                                              Il R.O.V è stato attrezzato con altri due fili di rame in modo che i ratti potessero chiudere i rispettivi contatti per girare a destra o sinistra e diventare finalmente dei provetti autisti.

Inutile dire che le stesse prestazioni non vengono osservate nei roditori che invece vivono in un classico ambiente di laboratorio, non arricchito.

 

 

Conclusioni e possibili studi sull’uomo

Studiare l’addestramento comportamentale dei ratti sul R.O.V. consente di approfondire vari aspetti del processo decisionale e di esecuzione delle attività in contesti prevedibili e imprevedibili.

Questo tipo di ricerca apre anche spiragli nell’esplorazione di specifiche condizioni di neurosviluppo e malattie neurodegenerative.

Non solo: ci sono possibili studi sulle risposte adattive in contesti dinamici come i paesaggi urbani in rapida evoluzione.

I ratti dimostrano di portare a maggiormente a termine con successo compiti complessi come la guida se esposti ad ambienti arricchiti rispetto a quelli “asettici” di laboratorio.                                                                                      L’addestramento però ha modificato positivamente il rapporto DHEA/CORT anche negli animali non esposti ad un ambiente stimolante, suggerendo che l’allenamento stesso ha svolto la funzione di “ambiente arricchito.

Tutto ciò è coerente con le ricerche precedenti sull’aumento di resilienza emotiva dovute allo svolgimento di compiti articolati.

I nostri piccoli amici non sono solo portatori di peste e di sciagura ma ci confermano che essere esposti ad ambienti naturali, articolati e imparare nuove abilità ci consente di accumulare riserve esperienziali e cognitive più ampie che ci miglioreranno la vita.

 

FONTI:

https://www.newscientist.com/article/2220721-scientists-have-trained-rats-to-drive-tiny-cars-to-collect-food/

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166432819311763

 

 

Giulio D'Onofrio

Fin da bambino le mie più grandi passioni sono la natura e i libri: ho fuso le due cose nella divulgazione scientifica e dal 2018 faccio parte del Team di MissioneScienza. Sono un Perito Agrario iscritto al CdL in Scienze Agrarie all'Università degli Studi di Udine e mi piacerebbe specializzarmi in Agricoltura di Precisione. Mentre completo gli studi, lavoro come Insegnante Tecnico-Pratico in una scuola superiore in provincia di Pordenone. Insomma, la divulgazione è parte integrante della mia vita!

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