Представьте, что вы замечаете кого-то в другом конце комнаты на вечеринке, а затем направляетесь к нему, чтобы заговорить. Согласно новому исследованию, ваш мозг может репетировать эти действия у вас в голове ещё до того, как вы начнёте двигаться.
Исследование на рыбах данио-рерио затрагивает естественное и важнейшее поведение, распространённое во всём животном мире.
От стад овец и косяков рыб до ночных коктейльных вечеринок — решение приблизиться к другим часто требует смелости: нужно взвесить, стоит ли это делать, как это сделать и какими могут быть последствия.
Чтобы разобраться в этом, исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме наблюдали за мозгом рыб данио-рерио в то время, как мимо проплывали другие рыбы.
Данио-рерио часто используются в исследованиях в качестве простого заменителя мозга других видов; они, как и мы, являются позвоночными, и у нас есть некоторые биологические сходства.
Исследователи обнаружили, что когда подопытная рыба решала двинуться, чтобы присоединиться к сородичам, перед её перемещением возникал характерный всплеск активности нейронов.
Эта активность наблюдалась в паллиуме — отделе мозга данио-рерио, связанном с более сложным поведением.
Считается, что он является аналогом миндалевидного тела и гиппокампа в человеческом мозге — именно там мы обрабатываем эмоции, храним воспоминания и придаём им контекст, а также оцениваем социальные и эмоциональные сигналы.
«Чётко различимая распределённая нейронная активность возникает за секунды до подходов, характеризуясь повышенной активностью в паллиальных нейронах и сниженной активностью в популяциях среднего и заднего мозга», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.
«Эта скоординированная динамика надёжно предсказывает предстоящие подходы в различных областях мозга и объясняет индивидуальные различия в социальном поведении».
Нейронный паттерн был специфически социальным и не проявлялся, когда данио-рерио совершали движения, чтобы преследовать движущуюся точку, а не другую рыбу.
Более того, «скоординированная динамика», замеченная командой, была сильнее у более социальных рыб — тех, которые с большей вероятностью хотели броситься вдогонку за сородичем.
Когда исследователи использовали лазеры для разрушения определённых клеток паллиума, активируемых в сочетании с социальным движением, социальное поведение у рыб прекратилось — это показывает важность данной конкретной области мозга.
Исследователи также заметили, что социальные взаимодействия происходили с большей вероятностью, когда две рыбы двигались синхронно. Быть социальным, по-видимому, идёт рука об руку с синхронизированными движениями.
«Это исследование выявляет нейронный паттерн социального подхода, охватывающий весь мозг, который возникает до начала движения», — говорит нейробиолог Лилах Авитан из Еврейского университета в Иерусалиме.
«Этот паттерн предсказывает не только то, будет ли предстоящее действие социальным, но и то, насколько сильно социально мотивирован индивид».
Конечно, эта мозговая активность наблюдалась у данио-рерио, поэтому мы пока не знаем, происходят ли те же процессы у людей.
Поведение рыб также различалось: некоторые рыбы в исследовании не совершали никаких социальных движений; возможно, они были интровертами.
Однако, учитывая детальные сканирования мозга, проведённые исследователями, и то, что мы знаем о биологии данио-рерио, есть веские основания полагать, что эти предсказательные всплески нейронов могут происходить и у других видов, включая млекопитающих.
Исследователи предполагают, что их открытия могут помочь объяснить, почему одни из нас более социальны, чем другие, и в дальнейшем могут быть использованы для разработки поддержки людей, испытывающих трудности в общении.
Всплеск активности, наблюдаемый в некоторых отделах мозга данио-рерио, позволяет предположить, что для социальных взаимодействий требуется своего рода ментальная подготовка, которая, возможно, глубоко укоренена в эволюции видов.
Исследование дополняет наши растущие знания о мозговых механизмах, связанных с социальным поведением, которые необходимы во многих сферах жизни, но исследователи признают, что впереди ещё много работы.
По теме: Покраснение может иметь скрытые социальные преимущества, предполагают эксперты
«Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как это нейронное различие между подходами и неподходами формируется под влиянием развития, предыдущего социального опыта, нейропептидов, генетики и внутренних состояний», — пишут исследователи.
«Наша работа создала надёжную основу для анализа вклада каждого фактора на функциональном нейронном уровне».
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Статьи ScienceAlert написаны, проверены фактами и отредактированы людьми, а не созданы ИИ. Не пропустите ни одной истории, подпишитесь здесь.
Учёные наконец выяснили, как венерины мухоловки так быстро захлопываются
Загадочный хищник, растерзавший древних птиц, наконец раскрыт
Необыкновенные окаменелости разрешают 500-миллионолетнюю загадку эволюции