Люди и многие другие животные выражают ряд социальных моделей, от сотрудничества до агрессии. Но может быть мало известно о том, какие области мозга контролируют их.
Теперь новые инструменты могут исследовать мозги живых животных, когда они участвуют в социальных взаимодействиях, давая представление, как мозг контролирует определенные виды поведения.
Эти инструменты, которые включают электроды, имплантированные в мозг животных, также показали, что мозг, вероятно, не работают изолированно.
В четырех независимых исследованиях, представленных вчера (14 ноября) на ежегодном собрании Общества нейронауки, были освещены некоторые особенно интересные выводы о «социальном мозге».
Среди некоторых неожиданностей были выводы о том, что социальная агрессия тесно связана с областью памяти мозга, что сотрудничество является скорее корыстной стратегией, чем эмоциональной, и что есть биологические доказательства как два ума действительно могут быть на одной и той же длине волны.
«Мы начинаем видеть поразительный аспект мозга…, что мозги связаны с социальными взаимодействиями», — сказал д-р Роберт Грин, профессор нейронауки и психиатрии в Юго-западном медицинском центре Университета Техаса, во время пресс-конференции, посвященной исследованию.
Хотя ученые видели намеки, должна существовать основная архитектура мозга, ориентирующаяся на социальное поведение, только теперь они наблюдают эту архитектуру непосредственно в живом мозгу,. По его словам, это понимание может привести к лечению антиобщественного поведения.
Грин также отметил, что эти новые идеи являются результатом изучения взаимодействия между мозгами одновременно друг с другом, в отличие от традиционных исследований зондирования только одного мозга за один раз в отдельности.
Социальная агрессия
Одна исследовательская группа из Колумбийского университета в Нью-Йорке исследовала феномен социальной агрессии, представляющую собой агрессию по отношению к второстепенному виду, а не к добыче. Исследователи обнаружили, что гиппокамп, являющийся центром памяти мозга, по-видимому, ведет к такому типу агрессии у мышей — в этом случае атака одной мыши другим, которая не признавала ее как друга.
«Второе, что началась агрессия, — это когда [нервные сигналы от гиппокампа] оказались очень сильными», — сказал Феликс Лерой, научный сотрудник по научным исследованиям в области нейронауки Колумбийского университета, который возглавил исследование. «Сейчас мы пытаемся посмотреть точное реле сигналов в этих областях мозга, чтобы подтвердить, что этот всплеск активности предшествует агрессии».
Команда Лероя также обнаружила, что они могут блокировать агрессию, стимулируя регион гиппокампа под названием CA2. Полученные данные свидетельствуют о том, что CA2 может быть терапевтической лекарственной мишенью для лечения аномальной агрессии, связанной с нейропсихиатрическими заболеваниями, сказал Лерой, хотя для подтверждения таких эффектов у людей требуется гораздо больше исследований.
Стратегическое мышление
В другом исследовании ученые из Университета Пенсильвании обнаружили, что стратегическое мышление, а не эмпатия, может лежать в основе кооперативного поведения, столь распространенного у приматов. Эти исследователи построили эксперимент, в котором участвовали макаки, играя в компьютерную версию классической игры «цыпленок».
Две обезьяны могут разрабатывать способы избежать столкновения друг с другом и пожинать награды вместе. Когда только одна обезьяна играла против машины, тем не менее, а другая просто наблюдала, играющая обезьяна внезапно не заинтересовалась максимизацией вознаграждений своего спутника игры. Вместо этого играющая обезьяна использовала другую стратегию, чтобы получить награды только для себя.
«Мы обнаружили, что нейроны в части мозга, связанные со стратегическим мышлением, но не входящие в мозг, связанные с эмпатией и общим опытом, избирательно реагируют, когда макаки сотрудничают», — говорит Вэй Сонг Онг, из Университета Пенсильвании, которая возглавила исследование.
Онг не готова признать, что эмпатия не является важной человеческой чертой, но она добавила, что социальное сотрудничество может быть гораздо более эгоистичным, чем люди хотели бы думать.
Синхронизация
Что может быть более социальным, чем мозг, действующий синхронно? По словам доктора Мигеля Николелиса, профессора нейронауки в Школе медицины Университета Дьюка в Северной Каролине, такая же деятельность мозга может быть фундаментальной для того, как животные, в том числе люди, взаимодействуют с образованием социальных связей.
Группа Николиса построила эксперимент, в котором одна обезьяна управляет транспортным средством, чтобы получить награду за фрукты, в то время как другая обезьяна наблюдает. Каждый раз, когда обезьяна-водитель получает награду за фрукты, обезьяна-зритель тоже получает ее. Поэтому они связаны, сказал Николелис во время пресс-конференции.
«К нашему шоку мы обнаружили, что, поскольку эти животные взаимодействуют, оба мозга сильно синхронизированы», — сказал Никололис. «Фактически, в некоторых случаях 60% действия нейронов в моторных корах обеих обезьян происходит точно в одно и то же время».
Синхронизация стала более точной, поскольку обезьяна приблизилась к награде за фрукты или, как показано во втором эксперименте, поскольку обезьяна-зритель помогла дистанционно управлять автомобилем, сказал Николелис. Находка предполагает, что для оптимальной работы социальных задач, таких как сбор пищи, требуется синхронизация мозговой деятельности по всему мозгу всех вовлеченных субъектов — другими словами, при том, что все находятся на одной волне.
И наоборот, Николелис сказал, что некоторые антиобщественные неврологические расстройства, такие как аутизм, могут привести к невозможности установить такую синхронизацию между мозгами. Он сказал, что надеется проверить это в своей лаборатории с людьми.
«Социальный мозг»
В совокупности сборник исследований, представленных на пресс-конференции, «открывает новую главу в области нейробиологии», — сказал Николис.
«Мы больше не можем думать о мозге в изоляции», — сказал Николелис. «Идея «социального мозга», о которой мы говорим, заменяет понятия, которые ученые разработали для мозга в изоляции, потому что мозг — это не просто пассивное устройство, работающее в одиночку в мире… Действие одного животного связано с действиями других животных».
В то время как нейронаука до недавнего времени фокусировалась на изучении нейронов или сетей нейронов, новая реальность заключается в том, что поведение возникает из сети разных мозгов, взаимодействующих друг с другом, сказал Николис.
