Tyrimai rodo smegenų sinchronizaciją tarp žmonių ir šunų

Tyrimai rodo smegenų sinchronizaciją tarp žmonių ir šunų

Tyrimas rodo, kaip vienas kito žiūrėjimas ir glostymas sinchronizuoja žmonių ir šunų smegenis, o su autizmu susijusios genų mutacijos šunims sumažina šį ryšį.

Neseniai paskelbtame tyrimePažangus mokslasMokslininkai ištyrė skirtingų rūšių smegenų ryšius tarp šunų ir žmonių. Jie taip pat ištyrė, ar su autizmu susiję genetiniai šunų anomalijos trukdo socialinei žmonių ir šunų porų sąveikai.

fone

Ryšys tarp žmonių ir šunų ilgainiui išsivystė, šunys buvo prijaukinti dėl jų apsaugos ir medžioklės sugebėjimų. Jie tapo vertingais namų ūkio nariais, teikiančiais draugystę ir emocinę paramą. Tarprūšinės partnerystės duoda abipusės naudos, tačiau retai pasiekia žmonių ir šunų bendravimo lygį. Šunys gali skaityti, suprasti ir reaguoti į įvairias žmogaus emocijas ir kalbinius signalus per veido išraiškas, elgesį ir balso tonus. Tačiau smegenų mechanizmai, kuriais grindžiamas socialinis bendravimas tarp rūšių, lieka nežinomi.

Apie studiją

Šiame tyrime mokslininkai ištyrė smegenų procesus, kurie leidžia bendrauti tarp žmonių ir šunų. Jie ištyrė su autizmu susijusių genų pokyčių įtaką šunų socialinei sąveikai tarp dviejų rūšių.

Neinvazinės belaidės elektroencefalogramos (EEG) vienu metu fiksavo biglių (tyrėjų šunų) ir žmonių smegenų veiklą socialinio bendravimo metu. Norėdami patvirtinti rezultatus, mokslininkai įvertino smegenų koreliacijas tarp skirtingų smegenų sričių trijose situacijose. Situacijos apėmė jokios socialinės sąveikos atskirose patalpose, socialinę sąveiką viename kambaryje ir be socialinio bendravimo viename kambaryje. Socialinė sąveika apėmė glostymą ir žiūrėjimą vienas į kitą.

Tyrėjai palygino tarpsmegenų ryšį visiškos socialinės sąveikos metu (abipusis žvilgsnis + glostymas) su daline socialine sąveika (abipusis žvilgsnis arba vien glostymas), kad įvertintų abipusio žvilgsnio ir glostymo sinerginį poveikį tarpsmegenų ryšiui. Jie taip pat ištyrė smegenų veiklos ryšius tarp šunų ir žmonių įvairiuose tyrimuose ir penkias dienas užfiksavo dviejų rūšių smegenų veiklą socialinių sąveikų metu, kad įvertintų socialinio pažinimo įtaką nervų ryšiui tarp smegenų.

Žmogaus smegenų anatomija

Tada mokslininkai atliko papildomą penkių dienų tyrimą, siekdami įvertinti smegenų sąveikos patvarumą arba pokyčius ilgesniu laikotarpiu. Tiesinės regresijos tyrė ryšį tarp socialinės sąveikos trukmės ir tarpsmegeninės veiklos. Apibendrintos dalinai nukreiptos darnos (GPDC) algoritmai įvertino smegenų veiklos susiejimo kryptingumą.

Tyrėjai sukūrė autizmo spektro sutrikimo (ASD) modelį šunims, turintiems SH3 ir daugybines ankirino kartotinio domeno 3 (Shank3) mutacijas, naudodami sugrupuotus, reguliariai išdėstytus trumpus palindrominius pasikartojimus (CRISPR) susietus baltymo 9 (Cas9) genomo redagavimą.

Elgesio tyrimai, tokie kaip trijų kamerų testas ir žmogaus ir šuns sąveikos eksperimentai, parodė, kad mutantams būdingi į autizmą panašūs simptomai. Penkias dienas mokslininkai tyrinėjo nervinį smegenų ryšį tarp šunų mutantų ir žmonių. Teta / beta bangų santykis (TBR) parodė mutantų dėmesio problemas žmonių ir šunų socialinės sąveikos metu.

Tyrėjai taip pat ištyrė lizerginės rūgšties dietilamido (LSD), psichodelinio preparato, poveikį smegenų funkcijai. Jie suleido vienkartinę 7,5 μg/kg kūno svorio LSD dozę į raumenis ir stebėjo poveikį po 24 valandų.

Rezultatai

Glostymas ir abipusis žvilgsnis lėmė tarpsmegenų sinchronizavimą parietalinėje ir priekinėje smegenų srityse žmogaus ir šuns sąveikos metu. Šios smegenų sritys yra įtrauktos į bendrą dėmesį. Tarpsmegeninis ryšys šiose šunų ir žmonių smegenų srityse, atsirandantis vien dėl abipusio žiūrėjimo ar glostymo, buvo daug mažesnis nei bendrų socialinių sąveikų, įskaitant glostymą ir abipusį žiūrėjimą.

Per penkias dienas sinchronizacijos intensyvumas padidėjo, nes žmogaus ir šuns diada tapo labiau pažįstama. Linijinės regresijos analizės atskleidė stiprų teigiamą ryšį tarp socialinio kontakto laiko, smegenų veiklos ir GPDC verčių koreliacijų. Po savaitės socialinio kontakto logistinės augimo kreivės regresijos parodė, kad tarpsmegenų koreliacija priekinėje ir parietalinėje srityse sumažėjo.

Žmonių ir šunų tarpsmegeninės koreliacijos skirtinguose seansuose buvo daug mažesnės nei tose pačiose sąveikos sesijose. Rezultatai rodo, kad abipusis šunų ir žmonių įsitraukimas yra labai svarbus nervų ryšiams tarp smegenų. Žmogaus ir šuns socialinio bendravimo metu žmogus vadovauja, o šuo seka. Mutavę iltys sumažino budrumą ir pašalino smegenų ryšius. Viena LSD dozė išsprendė problemas.

Išvados

Tyrimas atskleidė, kad nervų sinchronizacija tarp šeimos šunų ir žmonių smegenų yra tokia pati, kaip ir žmogaus ir žmogaus sąveikos metu. Frontoparietalinis tinklas yra būtinas norint koordinuoti smegenų veiklą ir atkreipti dėmesį į jutiminę informaciją. Šunys, turintys Shank3 mutacijas, parodė prastą smegenų grandinę ir dėmesį, panašią į šunų, turinčių ASD. Viena LSD dozė atkūrė sumažintą smegenų ryšį ir bendrą dėmesį šunims mutantams, o tai rodo, kad LSD gali pagerinti ASD sergančių pacientų socialinius sutrikimus.

Rezultatai rodo galimus tarpsmegeninių neuronų aktyvumo biologinius žymenis autizmo spektro sutrikimų diagnostikai ir specifinių nehaliucinogeninių LSD analogų, skirtų socialiniam deficitui gydyti, kūrimui. Tolesni smegenų sujungimo tyrimai galėtų pagerinti žinias apie neurologinius mechanizmus, kuriais grindžiama socialinė sąveika tarp paprastai besivystančių žmonių ir žmonių, sergančių psichikos ligomis, tokiomis kaip ASD.

Šaltiniai: