تظهر الأبحاث تزامن الدماغ بين البشر والكلاب

تظهر الأبحاث تزامن الدماغ بين البشر والكلاب

تظهر الدراسة كيف أن النظر إلى بعضهم البعض ومداعبتهم يؤدي إلى مزامنة أدمغة الإنسان والكلاب، في حين أن الطفرات الجينية المرتبطة بالتوحد في الكلاب تقلل من هذا الارتباط.

وفي دراسة حديثة نشرت فيالعلوم المتقدمةقام الباحثون بفحص الروابط الدماغية بين الأنواع بين الكلاب والبشر. كما قاموا بفحص ما إذا كانت التشوهات الجينية المرتبطة بالتوحد لدى الكلاب تعيق التفاعل الاجتماعي بين أزواج الكلاب البشرية.

خلفية

تطورت العلاقة بين البشر والكلاب مع مرور الوقت، حيث تم تدجين الكلاب لقدراتها على الحماية والصيد. لقد أصبحوا أفرادًا ذوي قيمة في الأسرة، حيث يقدمون الرفقة والدعم العاطفي. تحقق الشراكات بين الأنواع منافع متبادلة ولكنها نادرًا ما تصل إلى مستوى التواصل بين البشر والكلاب. يمكن للكلاب قراءة وفهم والاستجابة لمختلف المشاعر الإنسانية والإشارات اللغوية من خلال تعبيرات الوجه والسلوكيات والنغمات الصوتية. ومع ذلك، فإن آليات الدماغ الكامنة وراء التواصل الاجتماعي بين الأنواع لا تزال مجهولة.

حول الدراسة

وفي الدراسة الحالية، فحص الباحثون عمليات الدماغ التي تمكن التواصل بين البشر والكلاب. وقاموا بفحص تأثير التغيرات الجينية المرتبطة بالتوحد في الكلاب على التفاعلات الاجتماعية بين النوعين.

سجلت مخططات كهربية الدماغ اللاسلكية غير الغازية (EEG) في وقت واحد نشاط الدماغ في البيجل (كلاب الأبحاث) والبشر أثناء التفاعلات الاجتماعية. وللتحقق من صحة النتائج، قام الباحثون بتقييم الارتباطات الدماغية بين مناطق مختلفة من الدماغ في ثلاث حالات. وشملت الحالات عدم التفاعل الاجتماعي في غرف منفصلة، ​​مع التفاعل الاجتماعي في غرفة واحدة، ودون تفاعل اجتماعي في غرفة واحدة. وشملت التفاعلات الاجتماعية الملاعبة والنظر إلى بعضهم البعض.

قارن الباحثون الاقتران بين الأدمغة أثناء التفاعلات الاجتماعية الكاملة (النظرة المتبادلة + التمسيد) مع التفاعل الاجتماعي الجزئي (النظرة المتبادلة أو التمسيد وحده) لتقييم التأثيرات التآزرية للتحديق المتبادل والتمسيد على الاقتران بين الأدمغة. قاموا أيضًا بفحص اتصالات نشاط الدماغ بين الكلاب والمشاركين من البشر في دراسات مختلفة وسجلوا نشاط الدماغ لدى النوعين أثناء التفاعلات الاجتماعية لمدة خمسة أيام لتقييم تأثير الألفة الاجتماعية على الاقتران العصبي بين العقول.

تشريح الدماغ البشري

ثم أجرى الباحثون دراسة إضافية مدتها خمسة أيام لتقييم المتانة أو التغيرات في التفاعلات بين الأدمغة على مدى فترات زمنية أطول. درست الانحدارات الخطية العلاقة بين مدة التفاعلات الاجتماعية والنشاط عبر الدماغ. قامت خوارزميات التماسك الموجه جزئيًا (GPDC) بتقييم اتجاه اقتران النشاط بين العقول.

طور الباحثون نموذجًا لاضطراب طيف التوحد (ASD) للكلاب التي لديها طفرات SH3 ومجال تكرار الأنكيرين المتعدد 3 (Shank3) باستخدام تحرير الجينوم للبروتين 9 (Cas9) المرتبط بالبروتين 9 (Cas9) والمتجمع بانتظام والمتباعد بين المسافات.

أظهرت الدراسات السلوكية مثل اختبار الغرف الثلاث وتجارب التفاعل بين الإنسان والكلب أعراضًا تشبه أعراض التوحد لدى الطفرات. لمدة خمسة أيام، استكشف الباحثون العلاقة العصبية في الدماغ بين الكلاب المتحولة والبشر. اقترحت نسب موجة ثيتا / بيتا (TBR) مشاكل الانتباه لدى المسوخات أثناء التفاعلات الاجتماعية بين البشر والكلاب.

قام الباحثون أيضًا بفحص تأثيرات ثنائي إيثيلاميد حمض الليسرجيك (LSD)، وهو مخدر، على وظائف المخ. لقد أعطوا جرعة واحدة من 7.5 ميكروجرام/كجم من وزن الجسم من LSD في العضل ولاحظوا التأثير بعد 24 ساعة.

نتائج

أدى التمسيد والتحديق المتبادل إلى تزامن الدماغ في المناطق الجدارية والأمامية من الدماغ أثناء التفاعلات بين الإنسان والكلب. وتشارك مناطق الدماغ هذه في الاهتمام المشترك. كان الارتباط بين الأدمغة في مناطق الدماغ هذه لدى الكلاب والبشر الناتج عن النظر المتبادل أو الملاعبة وحدها أقل بكثير من التفاعلات الاجتماعية المشتركة، بما في ذلك الملاعبة والتحديق المتبادل.

وعلى مدى خمسة أيام، زادت شدة التزامن مع ازدياد ألفة الثنائي البشري والكلب. كشفت تحليلات الانحدار الخطي عن وجود علاقة إيجابية قوية بين وقت الاتصال الاجتماعي، والعلاقات بين أنشطة الدماغ وقيم GPDC. بعد أسبوع من الاتصال الاجتماعي، أظهرت انحدارات منحنى النمو اللوجستي أن الارتباط بين الأدمغة في المناطق الأمامية والجدارية قد استقر.

كانت الارتباطات بين الأدمغة بين البشر والكلاب أقل بكثير في جلسات مختلفة عنها في جلسات التفاعل نفسها. تظهر النتائج أن المشاركة المتبادلة بين الكلاب والبشر أمر بالغ الأهمية للاتصالات العصبية بين الأدمغة. أثناء التفاعل الاجتماعي بين الإنسان والكلب، يأخذ الإنسان زمام المبادرة ويتبعه الكلب. أظهرت الأنياب المتحولة انخفاضًا في اليقظة وإزالة الروابط بين الأدمغة. جرعة واحدة من عقار LSD تحل المشكلة.

الاستنتاجات

ووجدت الدراسة أن التزامنات العصبية بين أدمغة كلاب العائلة والبشر مماثلة لتلك التي تظهر في التفاعلات بين الإنسان والإنسان. تعد الشبكة الأمامية الجدارية ضرورية لتنسيق النشاط بين العقول والاهتمام بالمعلومات الحسية. أظهرت الكلاب التي لديها طفرات Shank3 ضعفًا في دوائر الدماغ وانتباهًا مشابهًا لتلك التي تعاني من اضطراب طيف التوحد. أعادت جرعة واحدة من عقار إل إس دي انخفاض الاتصال الدماغي والاهتمام المشترك لدى الكلاب المتحولة، مما يشير إلى أن عقار إل إس دي قد يحسن الضعف الاجتماعي لدى مرضى اضطراب طيف التوحد.

تشير النتائج إلى علامات بيولوجية محتملة لنشاط الخلايا العصبية بين الدماغ لتشخيص اضطرابات طيف التوحد وتطوير نظائر محددة غير مهلوسة من LSD لعلاج العجز الاجتماعي. يمكن أن يؤدي إجراء المزيد من الأبحاث حول اقتران الدماغ إلى تحسين المعرفة بالآليات العصبية الكامنة وراء التفاعلات الاجتماعية بين الأشخاص الذين ينمون بشكل طبيعي والأشخاص الذين يعانون من أمراض عقلية مثل اضطراب طيف التوحد.

مصادر: