Una investigación muestra la sincronización cerebral entre humanos y perros

Una investigación muestra la sincronización cerebral entre humanos y perros

Un estudio muestra cómo mirarse y acariciarse mutuamente sincroniza los cerebros humanos y caninos, mientras que las mutaciones genéticas relacionadas con el autismo en los perros reducen esta conexión.

En un estudio reciente publicado enciencia avanzadaLos investigadores examinaron las conexiones cerebrales entre especies entre perros y humanos. También examinaron si las anomalías genéticas relacionadas con el autismo en perros obstaculizan la interacción social entre parejas de perros y humanos.

fondo

El vínculo entre humanos y perros ha evolucionado con el tiempo, y los perros han sido domesticados por sus habilidades protectoras y de caza. Se han convertido en miembros valiosos del hogar, que brindan compañía y apoyo emocional. Las asociaciones entre especies aportan beneficios mutuos, pero rara vez alcanzan el nivel de comunicación entre humanos y perros. Los perros pueden leer, comprender y responder a diversas emociones humanas y señales lingüísticas a través de expresiones faciales, comportamientos y tonos vocales. Sin embargo, los mecanismos cerebrales que subyacen a la comunicación social entre especies siguen siendo desconocidos.

Sobre el estudio

En el presente estudio, los investigadores examinaron los procesos cerebrales que permiten la comunicación entre humanos y perros. Examinaron la influencia de los cambios genéticos relacionados con el autismo en perros en las interacciones sociales entre las dos especies.

Los electroencefalogramas (EEG) inalámbricos no invasivos registraron simultáneamente la actividad cerebral en beagles (perros de investigación) y humanos durante las interacciones sociales. Para validar los resultados, los investigadores evaluaron las correlaciones cerebrales entre diferentes áreas del cerebro en tres situaciones. Las situaciones incluían ninguna interacción social en habitaciones separadas, con interacción social en una habitación y sin interacción social en una habitación. Las interacciones sociales incluían acariciarse y mirarse unos a otros.

Los investigadores compararon el acoplamiento intercerebral durante interacciones sociales completas (mirada mutua + caricias) con la interacción social parcial (mirada mutua o caricias solas) para evaluar los efectos sinérgicos de la mirada mutua y las caricias en el acoplamiento intercerebrales. También examinaron las conexiones de la actividad cerebral entre perros y humanos participantes en varios estudios y registraron la actividad cerebral de las dos especies durante las interacciones sociales durante cinco días para evaluar la influencia de la familiaridad social en el acoplamiento neuronal entre los cerebros.

La anatomía del cerebro humano.

Luego, los investigadores realizaron un estudio adicional de cinco días para evaluar la durabilidad o los cambios en las interacciones entre los cerebros durante períodos de tiempo más largos. Las regresiones lineales examinaron la relación entre la duración de las interacciones sociales y la actividad cerebral cruzada. Los algoritmos de coherencia generalizada parcialmente dirigida (GPDC) evaluaron la direccionalidad del acoplamiento de actividades entre cerebros.

Los investigadores desarrollaron un modelo de trastorno del espectro autista (TEA) para perros con SH3 y múltiples mutaciones del dominio 3 de repetición de anquirina (Shank3) utilizando la edición del genoma de la proteína 9 (Cas9) asociada a repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas (CRISPR).

Los estudios de comportamiento, como la prueba de tres cámaras y los experimentos de interacción entre humanos y perros, mostraron síntomas similares al autismo en los mutantes. Durante cinco días, los investigadores exploraron la conexión neuronal cerebral entre perros mutantes y humanos. Las proporciones de ondas theta/beta (TBR) sugirieron problemas de atención en los mutantes durante las interacciones sociales entre humanos y perros.

Los investigadores también examinaron los efectos de la dietilamida del ácido lisérgico (LSD), un psicodélico, sobre la función cerebral. Administraron una dosis única de 7,5 μg/kg de peso corporal de LSD por vía intramuscular y observaron el efecto después de 24 horas.

Resultados

Las caricias y las miradas mutuas condujeron a la sincronización intercerebral en las áreas parietales y frontales del cerebro durante las interacciones entre humanos y perros. Estas áreas del cerebro están involucradas en la atención conjunta. La asociación intercerebral en estas áreas del cerebro de perros y humanos causada por mirarse o acariciarse mutuamente fue mucho menor que las interacciones sociales combinadas, incluidas las caricias y las miradas mutuas.

Durante cinco días, la intensidad de la sincronización aumentó a medida que la pareja humano-perro se volvió más familiar. Los análisis de regresión lineal revelaron una fuerte asociación positiva entre el tiempo de contacto social, las correlaciones entre las actividades cerebrales y los valores de GPDC. Después de una semana de contacto social, las regresiones de la curva de crecimiento logístico mostraron que la correlación intercerebral en las áreas frontal y parietal se había estabilizado.

Las correlaciones intercerebrales entre humanos y perros fueron mucho menores en diferentes sesiones que en las mismas sesiones de interacción. Los resultados muestran que el compromiso mutuo entre perros y humanos es crucial para las conexiones neuronales entre los cerebros. Durante la interacción social entre humanos y perros, el humano toma la iniciativa y el perro lo sigue. Los caninos mutados mostraron un estado de alerta reducido y eliminaron las conexiones entre cerebros. Una sola dosis de LSD resolvió los problemas.

Conclusiones

El estudio encontró que las sincronizaciones neuronales entre los cerebros de los perros de la familia y los humanos son idénticas a las observadas en las interacciones entre humanos. La red frontoparietal es esencial para coordinar la actividad entre cerebros y prestar atención a la información sensorial. Los perros con mutaciones Shank3 mostraron circuitos cerebrales deficientes y una atención comparable a la de aquellos con TEA. Una dosis única de LSD restauró la conectividad cerebral reducida y la atención conjunta en los perros mutantes, lo que sugiere que el LSD puede mejorar el deterioro social en pacientes con TEA.

Los resultados sugieren posibles marcadores biológicos de la actividad neuronal intercerebral para el diagnóstico de trastornos del espectro autista y el desarrollo de análogos específicos del LSD no alucinógenos para tratar los déficits sociales. Una mayor investigación sobre el acoplamiento cerebral podría mejorar el conocimiento de los mecanismos neurológicos que subyacen a las interacciones sociales entre personas con un desarrollo típico y personas con enfermedades mentales como el TEA.

Fuentes: