Plasticidad conductual - Behavioral plasticity
La plasticidad del comportamiento se refiere a un cambio en el comportamiento de un organismo que resulta de la exposición a estímulos, como las condiciones ambientales cambiantes. El comportamiento puede cambiar más rápidamente en respuesta a cambios en los estímulos internos o externos que en el caso de la mayoría de los rasgos morfológicos y muchos rasgos fisiológicos. Como resultado, cuando los organismos se enfrentan a nuevas condiciones, los cambios de comportamiento a menudo ocurren antes de los cambios fisiológicos o morfológicos. Por ejemplo, las larvas de anfibios cambiaron su comportamiento antidepredadores dentro de una hora después de un cambio en las señales de los depredadores, pero los cambios morfológicos en la forma del cuerpo y la cola en respuesta a las mismas señales requirieron una semana para completarse.
Fondo
Durante muchos años, los etólogos han estudiado las formas en que el comportamiento puede cambiar en respuesta a cambios en los estímulos externos o cambios en el estado interno de un organismo. En una literatura paralela, los psicólogos que estudian el aprendizaje y la cognición han pasado años documentando las muchas formas en que las experiencias del pasado pueden afectar el comportamiento que un individuo expresa en el momento actual. El interés en la plasticidad del comportamiento ganó prominencia más recientemente como un ejemplo de un tipo de plasticidad fenotípica con importantes consecuencias para la biología evolutiva.
Tipos
La plasticidad conductual se puede organizar en general en dos tipos: exógena y endógena. La plasticidad exógena se refiere a los cambios en el fenotipo conductual (es decir, comportamientos observables) causados por un estímulo, una experiencia o un entorno externos. La plasticidad endógena abarca las respuestas plásticas que resultan de cambios en las señales internas, como el genotipo , los ritmos circadianos y la menstruación .
Estas dos categorías generales se pueden dividir en otras dos clasificaciones importantes. Cuando un estímulo externo provoca o "activa" una respuesta inmediata (un efecto inmediato en la conducta), entonces el organismo está demostrando plasticidad contextual. Esta forma de plasticidad resalta el concepto de que los estímulos externos en un contexto dado activan mecanismos o vías neuronales y hormonales que ya existen dentro del organismo. Por el contrario, si el comportamiento actual de un organismo se ve alterado por experiencias pasadas, se dice que el animal muestra una plasticidad conductual "innata" o evolutiva. En general, se cree que esta forma de plasticidad requiere la formación de nuevas vías neuronales.
La plasticidad conductual del desarrollo corresponde a la definición de plasticidad comúnmente utilizada: un solo genotipo puede expresar más de un fenotipo conductual como resultado de diferentes rutas de desarrollo desencadenadas por diferencias en experiencias pasadas. La plasticidad del desarrollo incluye, por tanto, lo que se denomina " aprendizaje ". Sin embargo, la plasticidad del desarrollo también incluye cambios del desarrollo en la morfología y fisiología relevantes para un comportamiento en particular, como cambios en los músculos, extremidades o huesos que influyen en la búsqueda de alimento o la locomoción a lo largo de la vida del organismo.
Una diferencia importante entre la plasticidad evolutiva y contextual es la compensación inherente entre el momento de interpretar un estímulo y exhibir un comportamiento. La plasticidad contextual es una respuesta casi inmediata al medio ambiente. Las redes hormonales / vías neuronales subyacentes ya están presentes, por lo que solo es cuestión de activarlas. Por el contrario, la plasticidad del desarrollo requiere cambios internos en las redes hormonales y las vías neuronales. Como resultado, la plasticidad del desarrollo es a menudo, aunque no siempre, un proceso más lento que la plasticidad contextual. Por ejemplo, la habituación es un tipo de aprendizaje (plasticidad del desarrollo) que puede ocurrir en un corto período de tiempo. Una de las ventajas de la plasticidad conductual del desarrollo que ocurre durante períodos prolongados de tiempo es que tales cambios pueden ocurrir en concierto con cambios en los rasgos morfológicos y fisiológicos. En tales casos, el mismo conjunto de estímulos externos o internos puede conducir a cambios coordinados en conjuntos de rasgos conductuales, morfológicos y fisiológicos.
Ejemplos de
La plasticidad contextual se estudia típicamente presentando al mismo individuo con diferentes estímulos externos y luego registrando sus respuestas a cada estímulo. Por ejemplo, las hormigas pueden alterar rápidamente su velocidad de carrera en respuesta a cambios en la temperatura externa. Otro ejemplo de plasticidad contextual ocurre cuando las aves cambian sus vocalizaciones en respuesta a cambios en el tono o la intensidad del ruido de fondo. La plasticidad contextual juega un papel importante en los estudios de preferencia de pareja , en los que cada sujeto está expuesto a señales de diferentes parejas y se cuantifica su respuesta a cada señal. En este caso, se supone que una respuesta atractiva más fuerte a una señal en particular refleja una preferencia por parejas con esa señal.
La plasticidad del desarrollo abarca las muchas formas en que las experiencias en el pasado de un organismo pueden afectar su comportamiento actual. La plasticidad del desarrollo, por lo tanto, incluye el aprendizaje, la aclimatación y cualquier situación en la que las condiciones ambientales tempranas en la vida afecten el comportamiento expresado más tarde en la vida (también llamada plasticidad ontogenética. Dado que un individuo determinado solo puede criarse bajo un conjunto de condiciones, la plasticidad ontogenética es estudiada por dividir a los individuos emparejados en dos o más grupos y luego criar a cada grupo en un conjunto diferente de condiciones. Por ejemplo, este diseño experimental se utilizó para demostrar que la densidad a la que se criaron las larvas de polilla afectaba las señales de cortejo que producían cuando eran adultas. La plasticidad endógena incluye ritmos circadianos , ritmos circanuales y cambios de comportamiento dependientes de la edad. Un buen ejemplo de plasticidad endógena ocurre con el pez cebra ( Danio rerio ). Las larvas de pez cebra exhiben ritmos circadianos en su capacidad de respuesta a la luz. Incluso cuando se mantienen en una oscuridad continua , los peces responden mucho más a los cambios de luz (es decir, mayor plasticidad contextual) durante el día subjetivo que durante la noche subjetiva. Otro ejemplo involucra los cambios en el comportamiento y el perfil hormonal de un individuo alrededor del momento de la madurez sexual ; tales cambios son cambios fisiológicos afectados que ocurrieron meses o años antes en la vida.
Plasticidad potencial vs.realizada
Una distinción útil para hacer cuando se mira la plasticidad conductual es entre plasticidad potencial y realizada. La plasticidad potencial se refiere a la capacidad de un rasgo fenotípico dado para variar en su respuesta a la variación de estímulos, experiencias o condiciones ambientales. Por tanto, la plasticidad potencial es el rango teórico de la plasticidad conductual que podría expresarse. Este valor nunca se conoce realmente, pero sirve más como base en los modelos de plasticidad. La plasticidad realizada, por otro lado, se refiere al grado en que un fenotipo dado varía realmente en respuesta a cambios en un estímulo, experiencia o condición ambiental específicos.
Diferencias individuales en la plasticidad conductual
Estudios recientes de animales han documentado diferencias individuales en prácticamente todos los diferentes tipos de plasticidad conductual descritos anteriormente. Además, las plasticidades conductuales pueden ser en sí mismas plásticas desde el punto de vista del desarrollo: las diferencias individuales en un tipo de plasticidad que se expresa a una edad determinada pueden verse afectadas por las condiciones a las que los sujetos estuvieron expuestos antes en la vida. En una variedad de especies, por ejemplo, las señales sociales durante el período juvenil afectan la plasticidad contextual de las respuestas a las señales de posibles parejas en la edad adulta. Como es el caso de muchos otros tipos de plasticidad, los investigadores que estudian el desarrollo de las diferencias individuales en la plasticidad conductual han descubierto que los genes, las experiencias previas y las interacciones entre estos factores contribuyen a las diferencias individuales en la plasticidad conductual que se expresan en una determinada edad o etapa de la vida. . Otra cuestión que actualmente está atrayendo el interés de los estudiosos del comportamiento tanto animal como humano es si los diferentes tipos de plasticidades conductuales están correlacionados entre sí entre los individuos: es decir, si algunos individuos son generalmente más plásticos que otros. Aunque existe alguna evidencia de que ciertos tipos de rasgos cognitivos tienden a correlacionarse positivamente entre sí entre individuos (ver el factor g en humanos), en la actualidad hay poca evidencia de que otros tipos de plasticidad (por ejemplo, plasticidad contextual y plasticidad ontogenética) estén correlacionados entre sí a través de individuos o genotipos en humanos o animales.
Causas y consecuencias evolutivas
La plasticidad del comportamiento puede tener un impacto importante en la aptitud evolutiva de un individuo. Tanto la plasticidad evolutiva como la contextual influyen en la aptitud de un animal en un entorno nuevo al aumentar la probabilidad de que el animal sobreviva en ese entorno. La plasticidad del desarrollo es particularmente importante en términos de supervivencia en entornos novedosos, porque los procesos de prueba y error como el aprendizaje (que abarca tanto el muestreo de fenotipos como la retroalimentación ambiental) tienen la capacidad de cambiar inmediatamente a toda una población cerca de una nueva norma adaptativa. Como tal, la capacidad de expresar cierto nivel de plasticidad conductual puede ser muy ventajosa. En entornos fluctuantes, los animales que pueden cambiar la forma en que responden a las diferencias en los estímulos tendrían una ventaja sobre los animales que se establecieron en un fenotipo rígido. Sin embargo, este solo sería el caso si los costos de mantener la capacidad de cambiar el fenotipo fueran menores que el beneficio conferido al individuo.