Výzkum ukazuje synchronizaci mozku mezi lidmi a psy

Výzkum ukazuje synchronizaci mozku mezi lidmi a psy

Studie ukazuje, jak vzájemné hlazení a hlazení synchronizuje lidský a psí mozek, zatímco genové mutace u psů související s autismem toto spojení snižují.

V nedávné studii publikované vPokročilá vědaVědci zkoumali mezidruhová mozková spojení psů a lidí. Zkoumali také, zda genetické abnormality u psů související s autismem brání sociální interakci mezi páry člověk-pes.

pozadí

Vazba mezi lidmi a psy se postupem času vyvíjela, psi byli domestikováni pro své ochranné a lovecké schopnosti. Stali se cennými členy domácnosti, poskytují společnost a emocionální podporu. Mezidruhová partnerství přinášejí vzájemné výhody, ale jen zřídka dosahují úrovně komunikace mezi lidmi a psy. Psi mohou číst, rozumět a reagovat na různé lidské emoce a jazykové podněty prostřednictvím výrazů obličeje, chování a hlasových tónů. Nicméně mozkové mechanismy, které jsou základem sociální komunikace mezi druhy, zůstávají neznámé.

O studiu

V této studii vědci zkoumali mozkové procesy, které umožňují komunikaci mezi lidmi a psy. Zkoumali vliv změn genů souvisejících s autismem u psů na sociální interakce mezi těmito dvěma druhy.

Neinvazivní bezdrátové elektroencefalogramy (EEG) současně zaznamenávaly mozkovou aktivitu u bíglů (výzkumných psů) a lidí během sociálních interakcí. Pro ověření výsledků výzkumníci hodnotili mozkové korelace mezi různými oblastmi mozku ve třech situacích. Tyto situace zahrnovaly žádnou sociální interakci v oddělených místnostech, se sociální interakcí v jedné místnosti a bez sociální interakce v jedné místnosti. Sociální interakce zahrnovaly hlazení a vzájemné koukání.

Vědci porovnávali mezimozkové spojení během plných sociálních interakcí (vzájemný pohled + hlazení) s částečnou sociální interakcí (vzájemný pohled nebo samotné hlazení), aby vyhodnotili synergické účinky vzájemného pohledu a hlazení na mezimozkové spojení. Také zkoumali spojení mozkové aktivity mezi psími a lidskými účastníky v různých studiích a zaznamenávali mozkovou aktivitu těchto dvou druhů během sociálních interakcí po dobu pěti dnů, aby posoudili vliv sociální známosti na nervové propojení mezi mozky.

Anatomie lidského mozku

Vědci poté provedli další pětidenní studii, aby posoudili trvanlivost nebo změny v interakcích mezi mozky po delší dobu. Lineární regrese zkoumaly vztah mezi dobou trvání sociálních interakcí a mezimozkovou aktivitou. Algoritmy zobecněné částečně řízené koherence (GPDC) hodnotily směrovost propojení aktivity mezi mozky.

Výzkumníci vyvinuli model poruchy autistického spektra (ASD) pro psy s mutacemi SH3 a mnohočetnými ankyrinovými repetitivními doménami 3 (Shank3) pomocí seskupených pravidelně rozmístěných krátkých palindromických repetic (CRISPR) asociovaných s proteinem 9 (Cas9) úpravy genomu.

Behaviorální studie, jako je tříkomorový test a experimenty s interakcí člověka a psa, ukázaly u mutantů symptomy podobné autismu. Pět dní výzkumníci zkoumali neurální mozkové spojení mezi mutantními psy a lidmi. Poměry theta/beta vln (TBR) naznačovaly problémy s pozorností u mutantů během sociálních interakcí mezi lidmi a psy.

Vědci také zkoumali účinky diethylamidu kyseliny lysergové (LSD), psychedelik, na mozkové funkce. Podali jednorázovou dávku 7,5 μg/kg tělesné hmotnosti LSD intramuskulárně a pozorovali účinek po 24 hodinách.

Výsledky

Hlazení a vzájemné zírání vedlo k mezimozkové synchronizaci v parietální a frontální oblasti mozku během interakcí člověka a psa. Tyto oblasti mozku jsou zapojeny do společné pozornosti. Mezimozková asociace v těchto oblastech mozku psů a lidí způsobená samotným vzájemným pohledem nebo hlazením byla mnohem nižší než kombinovaná sociální interakce, včetně hlazení a vzájemného zírání.

Během pěti dnů se intenzita synchronizace zvyšovala, jak se dyáda mezi člověkem a psem stala známější. Lineární regresní analýzy odhalily silnou pozitivní souvislost mezi dobou sociálního kontaktu, korelacemi mezi mozkovými aktivitami a hodnotami GPDC. Po týdnu sociálního kontaktu ukázaly regrese logistické růstové křivky, že mezimozková korelace ve frontální a parietální oblasti stagnovala.

Mezimozkové korelace mezi lidmi a psy byly mnohem nižší v různých relacích než ve stejných interakčních relacích. Výsledky ukazují, že vzájemné zapojení psů a lidí je zásadní pro nervová spojení mezi mozky. Během sociální interakce mezi člověkem a psem se člověk ujímá vedení a pes ho následuje. Zmutované špičáky vykazovaly sníženou bdělost a eliminovaly spojení mezi mozky. Jediná dávka LSD problémy vyřešila.

Závěry

Studie zjistila, že nervové synchronizace mezi mozky mezi rodinnými psy a lidmi jsou totožné s těmi, které jsou pozorovány u interakcí člověk-člověk. Frontoparietální síť je nezbytná pro koordinaci činnosti mezi mozky a pozornost ke smyslovým informacím. Psi s mutacemi Shank3 vykazovali špatné mozkové obvody a pozornost srovnatelné s těmi s ASD. Jediná dávka LSD obnovila sníženou mozkovou konektivitu a společnou pozornost u mutantních psů, což naznačuje, že LSD může zlepšit sociální poškození u pacientů s ASD.

Výsledky naznačují možné biologické markery mezimozkové neuronální aktivity pro diagnostiku poruch autistického spektra a vývoj specifických nehalucinogenních analogů LSD k léčbě sociálních deficitů. Další výzkum propojení mozku by mohl zlepšit znalosti o neurologických mechanismech, které jsou základem sociálních interakcí mezi typicky se vyvíjejícími lidmi a lidmi s duševními chorobami, jako je ASD.

Zdroje: