A kutatások szerint az agy szinkronizálódik az ember és a kutya között

A kutatások szerint az agy szinkronizálódik az ember és a kutya között

A tanulmány azt mutatja, hogy az egymásra nézés és a simogatás hogyan szinkronizálja az emberi és a kutya agyát, míg a kutyák autizmussal összefüggő génmutációi csökkentik ezt a kapcsolatot.

Egy nemrégiben megjelent tanulmánybanHaladó tudományA kutatók a kutyák és az emberek közötti fajok közötti agyi kapcsolatokat vizsgálták. Azt is megvizsgálták, hogy a kutyák autizmussal összefüggő genetikai rendellenességei akadályozzák-e az ember-kutya párok közötti szociális interakciót.

háttér

Az emberek és a kutyák közötti kötelék az idők során kialakult, a kutyákat védekező és vadászó képességeik miatt háziasították. A család értékes tagjaivá váltak, társaságot és érzelmi támogatást nyújtva. A fajok közötti partnerségek kölcsönös előnyökkel járnak, de ritkán érik el az emberek és a kutyák közötti kommunikáció szintjét. A kutyák képesek olvasni, megérteni és reagálni a különféle emberi érzelmekre és nyelvi jelzésekre az arckifejezéseken, viselkedéseken és hanghangokon keresztül. A fajok közötti szociális kommunikáció mögött meghúzódó agyi mechanizmusok azonban ismeretlenek.

A tanulmányról

Jelen tanulmányban a kutatók azokat az agyi folyamatokat vizsgálták, amelyek lehetővé teszik az emberek és a kutyák közötti kommunikációt. Megvizsgálták a kutyák autizmussal összefüggő génváltozásainak hatását a két faj közötti társadalmi interakciókra.

A nem invazív vezeték nélküli elektroencefalogramok (EEG) egyidejűleg rögzítették a beagle-k (kutatókutyák) és az emberek agyi aktivitását a társas interakciók során. Az eredmények validálása érdekében a kutatók három helyzetben értékelték az agyi korrelációkat az agy különböző területei között. A helyzetek között szerepelt, hogy nem volt szociális interakció külön helyiségben, társas interakció egy szobában, és társas interakció nélkül egy szobában. A társas interakciók közé tartozott a simogatás és egymás nézése.

A kutatók a teljes társas interakciók (kölcsönös tekintet + simogatás) során kialakuló agyközi kapcsolódást a részleges társas interakcióval (kölcsönös tekintet vagy egyedül simogatás) hasonlították össze, hogy értékeljék a kölcsönös tekintet és simogatás szinergikus hatását az agyközi kapcsolódásra. Különböző tanulmányokban vizsgálták a kutya és az ember résztvevői közötti agyi aktivitás összefüggéseit is, és öt napon keresztül rögzítették a két faj agyi aktivitását a társas interakciók során, hogy felmérjék a társas ismeretség hatását az agyak közötti idegi kapcsolatra.

Az emberi agy anatómiája

A kutatók ezután további ötnapos vizsgálatot végeztek, hogy felmérjék az agyak közötti interakciók tartósságát vagy változásait hosszabb időn keresztül. A lineáris regressziók a társas interakciók időtartama és az agyközi aktivitás közötti kapcsolatot vizsgálták. Az általánosított részlegesen irányított koherencia (GPDC) algoritmusok az agyak közötti aktivitás-csatolás irányultságát értékelték.

A kutatók egy autizmus spektrum rendellenesség (ASD) modellt fejlesztettek ki SH3-mal és többszörös ankyrin ismétlődő domén 3 (Shank3) mutációkkal rendelkező kutyák számára, klaszterezett, szabályosan elhelyezkedő rövid palindrom ismétlődésekkel (CRISPR) asszociált protein 9 (Cas9) genomszerkesztéssel.

A viselkedési vizsgálatok, például a háromkamrás teszt és az ember-kutya interakciós kísérletek autizmus-szerű tüneteket mutattak ki a mutánsokban. A kutatók öt napon keresztül vizsgálták a mutáns kutyák és az emberek közötti idegi agyi kapcsolatot. A théta/béta hullámarányok (TBR) figyelemproblémákra utaltak a mutánsokban az emberek és kutyák közötti szociális interakciók során.

A kutatók megvizsgálták a lizergsav-dietilamid (LSD) pszichedelikus hatását is az agyműködésre. Egyszeri, 7,5 μg/ttkg LSD-t adtak be intramuszkulárisan, és 24 óra elteltével figyelték meg a hatást.

Eredmények

A simogatás és a kölcsönös bámészkodás az agyak közötti szinkronizáláshoz vezetett az agy parietális és frontális területén az ember-kutya interakciók során. Ezek az agyterületek részt vesznek a közös figyelemben. A kutyák és emberek ezen agyterületein az egymásra nézés vagy simogatás okozta agyközi kapcsolat sokkal alacsonyabb volt, mint a kombinált társas interakciók, beleértve a simogatást és a kölcsönös bámészkodást.

Öt nap alatt a szinkronizálás intenzitása nőtt, ahogy az ember-kutya diád ismerősebbé vált. A lineáris regressziós elemzések erős pozitív összefüggést mutattak ki a társas érintkezés ideje, az agyi tevékenységek és a GPDC értékek közötti összefüggések között. Egy hét társas érintkezés után a logisztikus növekedési görbe regressziói azt mutatták, hogy az agyközi korreláció a frontális és a parietális területeken platósodott.

Az emberek és a kutyák közötti agyközi korrelációk sokkal alacsonyabbak voltak a különböző üléseken, mint ugyanazon interakciós üléseken. Az eredmények azt mutatják, hogy a kutyák és az emberek közötti kölcsönös kapcsolat kulcsfontosságú az agy közötti idegi kapcsolatokhoz. Az ember-kutya társas interakció során az ember átveszi a vezetést, a kutya pedig követi. A mutált szemfogak csökkent éberséget mutattak, és megszűntek az agyak közötti kapcsolatok. Egyetlen adag LSD megoldotta a problémákat.

Következtetések

A tanulmány megállapította, hogy a családi kutyák és az emberek agya közötti idegi szinkronizáció megegyezik az ember-ember interakciók során tapasztaltakkal. A frontoparietális hálózat elengedhetetlen az agyi tevékenység összehangolásához és az érzékszervi információkra való odafigyeléshez. A Shank3 mutációval rendelkező kutyák agyi áramköre és figyelmessége az ASD-vel összehasonlíthatóan rossz volt. Egyetlen adag LSD helyreállította a csökkent agyi összeköttetést és az ízületi figyelmet a mutáns kutyáknál, ami arra utal, hogy az LSD javíthatja a szociális károsodást az ASD-betegeknél.

Az eredmények az agyközi neuronális aktivitás lehetséges biológiai markereit sugallják az autizmus spektrumzavarok diagnosztizálásához és specifikus, nem hallucinogén LSD analógok kifejlesztéséhez a szociális deficitek kezelésére. Az agyi összekapcsolódással kapcsolatos további kutatások javíthatnák a tipikusan fejlődő emberek és a mentális betegségekben, például az ASD-ben szenvedők közötti társadalmi interakciók mögött meghúzódó neurológiai mechanizmusok ismereteit.

Források: