Istraživanja pokazuju sinkronizaciju mozga između ljudi i pasa

Istraživanja pokazuju sinkronizaciju mozga između ljudi i pasa

Studija pokazuje kako međusobno gledanje i milovanje sinkronizira ljudski i pseći mozak, dok mutacije gena povezane s autizmom kod pasa smanjuju tu vezu.

U nedavnoj studiji objavljenoj uNapredna znanostIstraživači su ispitivali međuvrsne moždane veze između pasa i ljudi. Također su ispitali ometaju li genetske abnormalnosti pasa povezane s autizmom društvenu interakciju između parova ljudi i pasa.

pozadina

Veza između ljudi i pasa razvila se tijekom vremena, a psi su pripitomljeni zbog svojih zaštitnih i lovačkih sposobnosti. Postali su vrijedni članovi kućanstva, pružajući društvo i emocionalnu podršku. Međuvrstna partnerstva donose obostranu korist, ali rijetko dosežu razinu komunikacije između ljudi i pasa. Psi mogu čitati, razumjeti i reagirati na različite ljudske emocije i jezične znakove putem izraza lica, ponašanja i tonova glasa. Međutim, moždani mehanizmi na kojima se temelji društvena komunikacija među vrstama ostaju nepoznati.

O studiju

U ovoj studiji znanstvenici su ispitivali moždane procese koji omogućuju komunikaciju između ljudi i pasa. Ispitali su utjecaj genskih promjena povezanih s autizmom kod pasa na društvene interakcije između dviju vrsta.

Neinvazivni bežični elektroencefalogrami (EEG) istovremeno su bilježili moždanu aktivnost kod biglova (istraživačkih pasa) i ljudi tijekom društvenih interakcija. Kako bi potvrdili rezultate, istraživači su procijenili moždane korelacije između različitih područja mozga u tri situacije. Situacije su uključivale odsustvo društvene interakcije u odvojenim sobama, s društvenom interakcijom u jednoj prostoriji i bez društvene interakcije u jednoj prostoriji. Društvene interakcije uključivale su međusobno maženje i gledanje.

Istraživači su usporedili međumoždano spajanje tijekom potpune društvene interakcije (međusobno gledanje + milovanje) s djelomičnom društvenom interakcijom (međusobno gledanje ili samo milovanje) kako bi procijenili sinergijske učinke međusobnog gledanja i milovanja na međumoždano spajanje. Također su ispitivali povezanost moždane aktivnosti između pasa i ljudi sudionika u raznim studijama i bilježili moždanu aktivnost dviju vrsta tijekom društvenih interakcija tijekom pet dana kako bi procijenili utjecaj društvene familijarnosti na neuralnu spregu između mozgova.

Anatomija ljudskog mozga

Istraživači su potom proveli dodatnu petodnevnu studiju kako bi procijenili trajnost ili promjene u interakcijama između mozgova tijekom dužih vremenskih razdoblja. Linearne regresije ispitivale su odnos između trajanja društvenih interakcija i međumoždane aktivnosti. Algoritmi generalizirane djelomično usmjerene koherencije (GPDC) procijenili su usmjerenost povezivanja aktivnosti između mozgova.

Istraživači su razvili model poremećaja iz autističnog spektra (ASD) za pse s mutacijama SH3 i višestrukim ankirinskim ponavljanjem domene 3 (Shank3) koristeći uređivanje genoma proteina 9 (Cas9) povezanog s grupiranim pravilno razmaknutim kratkim palindromskim ponavljanjima (CRISPR).

Studije ponašanja kao što su test s tri komore i eksperimenti interakcije čovjeka i psa pokazali su simptome slične autizmu kod mutanata. Pet dana istraživači su istraživali neuralne moždane veze između mutiranih pasa i ljudi. Omjeri theta/beta valova (TBR) ukazuju na probleme s pažnjom kod mutanata tijekom društvenih interakcija između ljudi i pasa.

Istraživači su također ispitivali učinke dietilamida lizergične kiseline (LSD), psihodelika, na rad mozga. Dali su jednu dozu LSD-a od 7,5 μg/kg tjelesne težine intramuskularno i promatrali učinak nakon 24 sata.

Rezultati

Glađenje i međusobno gledanje doveli su do međumoždane sinkronizacije u parijetalnom i frontalnom dijelu mozga tijekom interakcije između čovjeka i psa. Ova područja mozga uključena su u zajedničku pažnju. Međumoždana povezanost u tim područjima mozga pasa i ljudi uzrokovana samim uzajamnim gledanjem ili maženjem bila je mnogo niža od kombiniranih društvenih interakcija, uključujući maženje i međusobno buljenje.

Tijekom pet dana, intenzitet sinkronizacije se povećavao kako je dijada čovjek-pas postajala poznatija. Analize linearne regresije otkrile su snažnu pozitivnu povezanost između vremena društvenog kontakta, korelacija između aktivnosti mozga i vrijednosti GPDC-a. Nakon tjedan dana društvenog kontakta, regresije logističke krivulje rasta pokazale su da je međumoždana korelacija u frontalnim i parijetalnim područjima dosegla plato.

Međumoždane korelacije između ljudi i pasa bile su puno niže u različitim sesijama nego u istim sesijama interakcije. Rezultati pokazuju da je međusobni angažman između pasa i ljudi ključan za neuronske veze između mozgova. Tijekom društvene interakcije između čovjeka i psa, čovjek preuzima vodstvo, a pas ga slijedi. Mutirani očnjaci pokazali su smanjenu budnost i eliminirali veze između mozgova. Jedna doza LSD-a riješila je probleme.

Zaključci

Studija je otkrila da su neuralne sinkronizacije između mozgova obiteljskih pasa i ljudi identične onima koje se vide u interakcijama ljudi i ljudi. Frontoparijetalna mreža ključna je za koordinaciju aktivnosti između mozgova i obraćanje pozornosti na senzorne informacije. Psi s Shank3 mutacijama pokazali su slabe moždane sklopove i pažnju usporedive s onima s ASD-om. Jedna doza LSD-a obnovila je smanjenu povezanost mozga i zajedničku pažnju kod mutiranih pasa, što sugerira da LSD može poboljšati socijalno oštećenje kod pacijenata s ASD-om.

Rezultati upućuju na moguće biološke markere međumoždane neuronske aktivnosti za dijagnozu poremećaja iz autističnog spektra i razvoj specifičnih nehalucinogenih analoga LSD-a za liječenje društvenih nedostataka. Daljnja istraživanja o povezivanju mozga mogla bi poboljšati znanje o neurološkim mehanizmima koji leže u osnovi društvenih interakcija između ljudi koji su tipično u razvoju i ljudi s mentalnim bolestima kao što je ASD.

Izvori: