Cercetările arată sincronizarea creierului dintre oameni și câini

Cercetările arată sincronizarea creierului dintre oameni și câini

Studiul arată cum privirea și mângâierea reciproc sincronizează creierul uman și cel al câinilor, în timp ce mutațiile genetice legate de autism la câini reduc această conexiune.

Într-un studiu recent publicat înȘtiință avansatăCercetătorii au examinat conexiunile creierului între specii între câini și oameni. Ei au examinat, de asemenea, dacă anomaliile genetice legate de autism la câini împiedică interacțiunea socială între perechile om-câine.

fundal

Legătura dintre oameni și câini a evoluat de-a lungul timpului, câinii fiind domesticiți pentru abilitățile lor de protecție și de vânătoare. Au devenit membri valoroși ai gospodăriei, oferind companie și sprijin emoțional. Parteneriatele între specii aduc beneficii reciproce, dar rar ating nivelul de comunicare între oameni și câini. Câinii pot citi, înțelege și răspunde la diferite emoții umane și indicii lingvistice prin expresii faciale, comportamente și tonuri vocale. Cu toate acestea, mecanismele creierului care stau la baza comunicării sociale între specii rămân necunoscute.

Despre studiu

În acest studiu, cercetătorii au examinat procesele creierului care permit comunicarea între oameni și câini. Ei au examinat influența modificărilor genelor legate de autism la câini asupra interacțiunilor sociale dintre cele două specii.

Electroencefalogramele fără fir (EEG) neinvazive au înregistrat simultan activitatea creierului la beagli (câinii de cercetare) și la oameni în timpul interacțiunilor sociale. Pentru a valida rezultatele, cercetătorii au evaluat corelațiile creierului dintre diferite zone ale creierului în trei situații. Situațiile nu au inclus interacțiune socială în camere separate, cu interacțiune socială într-o cameră și fără interacțiune socială într-o cameră. Interacțiunile sociale includ mângâierea și privirea reciprocă.

Cercetătorii au comparat cuplarea intercreierului în timpul interacțiunilor sociale complete (privire reciprocă + mângâiere) cu interacțiunea socială parțială (privire reciprocă sau doar mângâiere) pentru a evalua efectele sinergice ale privirii reciproce și ale mângâierii asupra cuplării intercreierului. Ei au examinat, de asemenea, conexiunile dintre activitatea creierului dintre câini și participanții umani la diferite studii și au înregistrat activitatea cerebrală a celor două specii în timpul interacțiunilor sociale timp de cinci zile pentru a evalua influența familiarității sociale asupra cuplării neuronale dintre creier.

Anatomia creierului uman

Cercetătorii au efectuat apoi un studiu suplimentar de cinci zile pentru a evalua durabilitatea sau modificările interacțiunilor dintre creier pe perioade mai lungi de timp. Regresiile liniare au examinat relația dintre durata interacțiunilor sociale și activitatea între creier. Algoritmii de coerență parțială direcționată generalizată (GPDC) au evaluat direcționalitatea cuplării activității dintre creiere.

Cercetătorii au dezvoltat un model de tulburare a spectrului autist (ASD) pentru câinii cu SH3 și mutații multiple ale domeniului de repetare a anchirinei 3 (Shank3) folosind editarea genomului proteinei 9 (Cas9) asociată cu repetări palindromice scurte (CRISPR) grupate și interspațiate.

Studiile comportamentale, cum ar fi testul cu trei camere și experimentele de interacțiune om-câine, au arătat simptome asemănătoare autismului la mutanți. Timp de cinci zile, cercetătorii au explorat conexiunea creierului neuronal dintre câinii mutanți și oameni. Raportul undelor Theta/beta (TBR) a sugerat probleme de atenție la mutanți în timpul interacțiunilor sociale dintre oameni și câini.

Cercetătorii au examinat, de asemenea, efectele dietilamidei acidului lisergic (LSD), un psihedelic, asupra funcției creierului. Ei au administrat intramuscular o singură doză de 7,5 μg/kg greutate corporală de LSD și au observat efectul după 24 de ore.

Rezultate

Mângâierile și privirea reciprocă au dus la sincronizarea intercerebrală în zonele parietale și frontale ale creierului în timpul interacțiunilor om-câine. Aceste zone ale creierului sunt implicate în atenția comună. Asocierea intercerebrală în aceste zone ale creierului câinilor și oamenilor, cauzată doar de privirea reciprocă sau de mângâierea, a fost mult mai mică decât interacțiunile sociale combinate, inclusiv mângâierea și privirea reciprocă.

Peste cinci zile, intensitatea sincronizării a crescut pe măsură ce diada om-câine a devenit mai familiară. Analizele de regresie liniară au relevat o asociere pozitivă puternică între timpul contactului social, corelațiile dintre activitățile creierului și valorile GPDC. După o săptămână de contact social, regresiile curbei de creștere logistică au arătat că corelația intercerebrală în zonele frontale și parietale a crescut.

Corelațiile intercerebrale dintre oameni și câini au fost mult mai scăzute în sesiuni diferite decât în ​​aceleași sesiuni de interacțiune. Rezultatele arată că implicarea reciprocă între câini și oameni este crucială pentru conexiunile neuronale dintre creier. În timpul interacțiunii sociale om-câine, omul preia conducerea, iar câinele urmează. Caninii mutanți au arătat o vigilență redusă și au eliminat conexiunile dintre creiere. O singură doză de LSD a rezolvat problemele.

Concluzii

Studiul a constatat că sincronizările neuronale dintre creierul dintre câinii de familie și oameni sunt identice cu cele observate în interacțiunile om-om. Rețeaua frontoparietală este esențială pentru coordonarea activității dintre creiere și pentru acordarea atenției informațiilor senzoriale. Câinii cu mutații Shank3 au prezentat circuite cerebrale slabe și atenție comparabilă cu cei cu ASD. O singură doză de LSD a restabilit conectivitatea creierului redusă și atenția comună la câinii mutanți, sugerând că LSD poate îmbunătăți afectarea socială la pacienții cu TSA.

Rezultatele sugerează posibili markeri biologici ai activității neuronale intercerebrale pentru diagnosticarea tulburărilor din spectrul autist și dezvoltarea unor analogi specifici LSD non-halucinogene pentru a trata deficitele sociale. Cercetările ulterioare în cuplarea creierului ar putea îmbunătăți cunoștințele despre mecanismele neurologice care stau la baza interacțiunilor sociale dintre persoanele cu dezvoltare tipică și persoanele cu boli mintale, cum ar fi TSA.

Surse: