Labirinto a bracci radiali

Il labirinto a bracci radiali fu progettato da Olton e Samuelson nel 1976 per misurare la memoria spaziale nei ratti da laboratorio^[1]. La macchina originale consiste di otto braccia equidistanziate, ognuna lunga circa 120 centimetri, che si irradiano da una piccola piattaforma circolare centrale (versioni successive usavano da 3^[2] a 48 bracci^[3]). All'estremità di ogni braccio è posizionato del cibo per il ratto, non visibile dalla piattaforma centrale.

Un modello semplice di labirinto a otto bracci, con pareti laterali per evitare l'attraversamento da un braccio all'altro.

La progettazione del labirinto assicura che, dopo aver controllato in ognuno dei bracci laterali, il ratto è sempre costretto a tornare alla piattaforma centrale prima di effettuare un'altra scelta. Il risultato è che il soggetto ha sempre otto possibili opzioni tra le quali scegliere. Vengono adottati dei particolari controlli per assicurarsi che i ratti non possano usare il proprio senso dell'olfatto per trovare il cibo.

Olton e Samuelson scoprirono che i ratti hanno un'eccellente memoria per i bracci visitati e non: in media durante l'esperimento i ratti intrapresero 7,0 nuovi bracci nelle loro prime 8 scelte, quindi l'88% delle prime 8 scelte in media conduceva al ritrovamento del cibo^[1]. La possibilità di successo tramite scelte casuali sarebbe di 5,3 nuovi bracci nelle prime 8 scelte (una percentuale del 66%). Olton e Samuelson trovarono inoltre che ruotando i bracci del labirinto in modo da far corrispondere bracci già visitati a posizioni non ancora visitate, i ratti tendevano a visitare di nuovo i bracci, mentre evitavano di visitare bracci non ancora percorsi, ma che dopo la rotazione si trovavano in posizioni già visitate^[1]. Da ciò si può inferire che i ratti nel ricordare i luoghi già visitati non fanno affidamento sui punti di riferimento interni al labirinto, bensì su punti di riferimento esterni.

Il labirinto è stato usato anche in seguito per studiare la memoria spaziale degli animali. Per esempio Olton, Collison e Werz scoprirono che la percentuale di successo nei ratti calava leggermente fino all'82% nei labirinti a 17 bracci sulle prime 17 scelte^[4]. Roberts trovò che la percentuale di successo nei ratti non subiva variazioni nell'aumentare il numero di bracci da 8 a 16 e quindi a 24^[5]. Cole e Chappell-Stephenson, usando labirinti dagli 8 ai 48 bracci, stimarono che il limite della memoria spaziale nei ratti si aggira intorno ai 24-32 bracci^[3].

Nei ratti esistono grandi differenze nella capacità di apprendimento spaziale (valutata tramite il labirinto a bracci radiali), apparentemente correlate con le dimensioni di una particolare zona dell'ippocampo^[6].

Note

1. Olton, D.S., & Samuelson, R.J. (1976). Ricordano gli spazi in cui sono stati: memoria spaziale nei ratti. Diario della Psicologia Sperimentale: Comportamento e abilità degli animali, 2, 97-116.
2. Lenck-Santini PP, Save E, Poucet B. (2001). In un'alternanza di operazioni di un labirinto a Y l'attivazione delle cellule di posizione non dipende dalla direzione di rotazione. Eur J Neurosci. 13(5):1055-8.
3. Cole, M.R., & Chappell-Stephenson. (2003). Esplorare i limiti della memoria spaziale usando grandi labirinti. Learning & Behavior, 31, 349-368.
4. Olton, D.S, Collison, C., & Werz, M.A. (1977). Memoria spaziale e performance sul labirinto a bracci radiali dei ratti. Learning & Motivation, 8, 289-314.
5. Roberts, W.A. (1979). Memoria spaziale nel ratto in un labirinto gerarchico. Learning & Motivation, 10, 117-140.
6. W. E. Crusio & H. Schwegler, Imparale le operazioni di orientamento spaziale nel labirinto radiale e le variazioni strutturali nell'ippocampo di topi da laboratorio, in Behavioral and Brain Functions, vol. 1, n. 1, 2005, p. 3, DOI:10.1186/1744-9081-1-3, PMC 1143776, PMID 15916698.

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