Revista Colombiana de Física, vol. 41, No. 2, Abril 2009
406
Modelado Del Comportamiento De Ratas En Laberinto En Cruz Eleva-
do Basado En Redes Neuronales Artificiales
D. A. Miranda
1
, C. A. Conde
1
, C. C. Celis
1
, S. P. Corzo
1
1
Universidad Industrial de Santander, A.A. 678, Bucaramanga, Colombia
Recibido 23 de Oct. 2007; Aceptado 6 de Mar. 2009; Publicado en línea 30 de Abr. 2009
Resumen
El estudio del comportamiento de una rata de laboratorio en el laberinto en cruz elevado (LCE) es empleado en la compren-
sión de algunos estados anímicos y en pruebas de medicamentos ansiolíticos y ansiogénicos. Algunos autores sugieren que
el modelado computacional de una rata de laboratorio en LCE permitiría un mejor entendimiento del funcionamiento del
cerebro ante ciertos medicamentos y bajo ciertos estados anímicos. El modelado de una rata de laboratorio en LCE se pue-
de realizar de diversas maneras, siendo el empleo de redes neuronales artificiales (RNA) una alternativa con un apreciable
significado neurobiológico. Se reporta un modelo computacional del comportamiento de ratas Wistar macho expuestas du-
rante cinco minutos al LCE bajo condiciones de luz controlada, inyectadas con solución salina, basado en una red neuronal
artificial (RNA) backpropagation. Los parámetros de entrenamiento de la red fueron extraídos directamente del ambiente
en que se realizó el experimento y se introdujeron a la RNA.
Palabras claves: laberinto en cruz elevado, ansiolítico, modelado computacional, red neuronal artificial backpropagation
.
Abstract
Study of laboratory rat behavior in elevated plus-maze (EMP) is used to understand mood states and to test anxiolytic and
anxiogenic drugs. Some authors suggest that the computational modelling of a laboratory rat behavior in EMP would allow
a better understanding of the brain operation under the effects of certain drugs and under certain mood states. The model-
ling of behavior of a laboratory rat in EMP can be conducted in different ways, being the artificial neural networks (ANN)
an alternative with important neurobiological meaning. This paper shows a computational model of male Wistar rats in-
jected with saline solution and exposed during five minutes to EMP under controlled conditions of light. The computational
model is based in backpropagation artificial neural network (ANN). The parameters of training were extracted directly
from the experimental environment and introduced into the ANN.
Key Words: elevated plus-maze, anxiolytic, computational modelling, backpropagation artificial neural network
©2009 Revista Colombiana de física. Todos los derechos reservados.
1. Introducción
El comportamiento exploratorio de ratas en Laberinto en
Cruz Elevado (LCE) es utilizado en el estudio de trastornos
de ansiedad generalizada [1]. Este modelo evalúa la explo-
ración de la rata en un nuevo ambiente que presenta dos
zonas diferentes: una potencialmente aversiva (brazos abier-
tos) y otra segura (brazos cerrados) [2,1]. El movimiento
del animal puede ser explicado en primera aproximación
como el resultado de una ponderación entre la motivación
de explorar y la aversión que experimenta en una determi-
nada posición del laberinto [3]. En su estado natural la rata
elige estar cerca de superficies verticales, preferiblemente
rincones y lugares con poca iluminación, los campos abier-
tos y las alturas le causan aversión, lo que explica porque la
rata permanezca más en los brazos cerrados que los brazos
abiertos [4,2,1].
Debido a que la rata es un ente “inteligente”, no es posible
realizar experimentos bajo un estricto control, lo que hace
más complicado su estudio. Debido a esto, surge la idea de