Pesquisa mostra sincronização cerebral entre humanos e cães

Pesquisa mostra sincronização cerebral entre humanos e cães

O estudo mostra como olhar e acariciar uns aos outros sincroniza os cérebros humanos e caninos, enquanto mutações genéticas relacionadas ao autismo em cães reduzem essa conexão.

Num estudo recente publicado emCiência avançadaOs pesquisadores examinaram conexões cerebrais entre espécies entre cães e humanos. Eles também examinaram se as anomalias genéticas relacionadas ao autismo em cães prejudicam a interação social entre pares humanos-cães.

fundo

O vínculo entre humanos e cães evoluiu ao longo do tempo, com os cães sendo domesticados por suas habilidades de proteção e caça. Eles se tornaram membros valiosos da família, proporcionando companheirismo e apoio emocional. As parcerias interespécies trazem benefícios mútuos, mas raramente atingem o nível de comunicação entre humanos e cães. Os cães podem ler, compreender e responder a várias emoções humanas e sinais linguísticos através de expressões faciais, comportamentos e tons vocais. No entanto, os mecanismos cerebrais subjacentes à comunicação social entre as espécies permanecem desconhecidos.

Sobre o estudo

No presente estudo, os pesquisadores examinaram os processos cerebrais que permitem a comunicação entre humanos e cães. Eles examinaram a influência das alterações genéticas relacionadas ao autismo em cães nas interações sociais entre as duas espécies.

Eletroencefalogramas sem fio (EEG) não invasivos registraram simultaneamente a atividade cerebral em beagles (cães de pesquisa) e humanos durante interações sociais. Para validar os resultados, os pesquisadores avaliaram as correlações cerebrais entre diferentes áreas do cérebro em três situações. As situações incluíram nenhuma interação social em salas separadas, com interação social em uma sala e sem interação social em uma sala. As interações sociais incluíam acariciar e olhar uns para os outros.

Os pesquisadores compararam o acoplamento intercerebral durante interações sociais completas (olhar mútuo + carícias) com interação social parcial (olhar mútuo ou carícias isoladas) para avaliar os efeitos sinérgicos do olhar mútuo e carícias no acoplamento intercerebral. Eles também examinaram as conexões da atividade cerebral entre cães e participantes humanos em vários estudos e registraram a atividade cerebral das duas espécies durante interações sociais durante cinco dias para avaliar a influência da familiaridade social no acoplamento neural entre cérebros.

A anatomia do cérebro humano

Os pesquisadores conduziram então um estudo adicional de cinco dias para avaliar a durabilidade ou mudanças nas interações entre os cérebros durante longos períodos de tempo. As regressões lineares examinaram a relação entre a duração das interações sociais e a atividade cerebral cruzada. Algoritmos de Coerência Parcialmente Dirigida Generalizada (GPDC) avaliaram a direcionalidade do acoplamento de atividades entre cérebros.

Os pesquisadores desenvolveram um modelo de transtorno do espectro do autismo (ASD) para cães com SH3 e múltiplas mutações no domínio 3 de repetição de anquirina (Shank3) usando edição do genoma da proteína 9 (Cas9) associada a repetições palindrômicas curtas regularmente interespaçadas (CRISPR).

Estudos comportamentais, como o teste de três câmaras e experimentos de interação humano-cão, mostraram sintomas semelhantes aos do autismo nos mutantes. Durante cinco dias, os pesquisadores exploraram a conexão neural do cérebro entre cães mutantes e humanos. As proporções de ondas teta/beta (TBR) sugeriram problemas de atenção nos mutantes durante as interações sociais entre humanos e cães.

Os pesquisadores também examinaram os efeitos da dietilamida do ácido lisérgico (LSD), um psicodélico, na função cerebral. Eles administraram uma dose única de 7,5 μg/kg de peso corporal de LSD por via intramuscular e observaram o efeito após 24 horas.

Resultados

Carícias e olhares mútuos levaram à sincronização intercerebral nas áreas parietal e frontal do cérebro durante as interações entre humanos e cães. Essas áreas do cérebro estão envolvidas na atenção conjunta. A associação intercerebral nestas áreas cerebrais de cães e humanos causada apenas pelo olhar mútuo ou pelo carinho foi muito menor do que as interações sociais combinadas, incluindo carícias e olhares mútuos.

Ao longo de cinco dias, a intensidade da sincronização aumentou à medida que a díade humano-cão se tornou mais familiar. As análises de regressão linear revelaram uma forte associação positiva entre o tempo de contato social, correlações entre atividades cerebrais e valores de GPDC. Após uma semana de contato social, as regressões da curva de crescimento logístico mostraram que a correlação intercerebral nas áreas frontal e parietal havia estagnado.

As correlações intercerebrais entre humanos e cães foram muito mais baixas em sessões diferentes do que nas mesmas sessões de interação. Os resultados mostram que o envolvimento mútuo entre cães e humanos é crucial para as conexões neurais entre os cérebros. Durante a interação social entre humanos e cães, o humano assume a liderança e o cão segue. Os caninos mutados mostraram redução do estado de alerta e eliminaram conexões entre cérebros. Uma única dose de LSD resolveu os problemas.

Conclusões

O estudo descobriu que as sincronizações neurais entre os cérebros dos cães da família e dos humanos são idênticas às observadas nas interações humano-humano. A rede frontoparietal é essencial para coordenar a atividade entre os cérebros e prestar atenção às informações sensoriais. Cães com mutações Shank3 apresentaram circuitos cerebrais e atenção deficientes comparáveis ​​aos daqueles com TEA. Uma dose única de LSD restaurou a conectividade cerebral reduzida e a atenção conjunta nos cães mutantes, sugerindo que o LSD pode melhorar o comprometimento social em pacientes com TEA.

Os resultados sugerem possíveis marcadores biológicos da atividade neuronal intercerebral para o diagnóstico de transtornos do espectro do autismo e o desenvolvimento de análogos não alucinógenos específicos do LSD para tratar déficits sociais. Mais pesquisas sobre o acoplamento cerebral poderiam melhorar o conhecimento dos mecanismos neurológicos subjacentes às interações sociais entre pessoas com desenvolvimento típico e pessoas com doenças mentais como o TEA.

Fontes: