Кому-то действительно комфортно проводить время среди больших групп людей, где все друг друга знают. У такого человека масса знакомых и внушительные социальные связи. А кто-то знает двух-трех людей и ему комфортно с ними, даже если их зовут Тайлер Дерден и Марла Сингер. Но почему мы выбираем конкретный по численности круг знакомств, и как социальное поведение завязано на биологии мозга?

Так уж вышло, что некогда «тонкие» или «божественные» аспекты нашей личности оказались обусловлены не более, чем нейрогормональным балансом или тяжким трудом. Знания, умения и навыки можно развивать и улучшать. И, если подобрать правильное топливо, то делать это невероятно эффективно. Подробнее о методах обучения, работе мозга и сознания – рассказывают материалы сообщества. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!

Нейронные связи и социальное поведение

Ученые сосредоточились на изучении связей в мозге, отвечающих за способность иглистых мышей жить большими группами. Current Biology опубликовала работу под руководством исследователей из Университета Эмори. В работе показано, как связь между передней поясной корой мозга и боковой перегородкой обуславливают желание колючих мышей (A comys) объединяться большими группами.

Насколько нам известно, это первое исследование, в котором идентифицирована нейронная сеть, которая обуславливает предпочтения в отношении размера группы у млекопитающих. Мы надеемся, что наша работа проложит путь к новому пониманию сложного социального поведения у ряда млекопитающих, включая людей. Тем более, что колония колючих мышей – это не просто одна большая семья. Это похоже на маленькое общество.

Обри Келли, старший автор исследования, доцент кафедры психологии в Эмори.

В отличие от крыс и мышей, которые обычно используются в лабораторных исследованиях, иглистые мыши эволюционировали, чтобы жить в дикой природе большими смешанными группами. Они даже позволяют неродственным новичкам присоединяться к своей «общине».

Социальное поведение у млекопитающих и сложности его изучения

Было сложно, но весело разрабатывать эксперименты и проверять наши методы на новом для социальной нейробиологии виде. Мне очень понравилось работать с колючими мышами. У них совсем другой темперамент, в отличие от других лабораторных грызунов, с которыми довелось работать. Они не проявляют столько страха или агрессии по отношению друг к другу или даже к людям.

Брэндон Фрикер, первый автор исследования, постдокторант в Гарвардском университете.

Несмотря на распространенность коллективного образа жизни в животном мире — от муравьев до птиц и людей — методы изучения нейронных механизмов, которые закладывают фундамент группового существования, отсутствуют.

Одним из основных ограничений является то, что виды крыс и мышей, которые обычно используются в лабораторных исследованиях, плохо уживаются в больших смешанных группах. В дикой природе, например, классическая лабораторная крыса Rattus norvegicus domestica в основном живет группами из одного самца и нескольких самок. Когда самцы собираются вместе, они, как правило, дерутся.

Степная полевка — небольшой, похожий на мышь грызун, который сходится с партнером на всю жизнь. В последние десятилетия этот вид стал прекрасной лабораторной моделью для изучения нейробиологии парных связей. Однако, хотя они и примечательны своими семейными узами на всю жизнь, дикие степные полевки живут небольшими группами и довольно агрессивны по отношению к незнакомцам.

Где искать животных, чье социальное поведение похоже на человеческое?

Обри Келли, с докторской степенью в области эволюционной биологии, исследовала нейронную эволюцию стайного поведения у птиц, используя несколько видов вьюрков, чей образ жизни варьировался от одиночных до очень социальных. Она хотела изучить групповой образ жизни млекопитающих, но столкнулась с отсутствием подходящей модели животных.

Важно учитывать, как животное ведет себя в реальном мире, прежде чем пытаться понять, как работает его мозг. Вам нужно подобрать животное, эквивалентное для вашего запроса. 

Обри Келли, старший автор исследования, доцент кафедры психологии в Эмори.

Келли впервые услышал колючих мышах из случайной беседы с Эшли Сейферт, профессором биологии в Университете Кентукки и соавтором этого исследования.

Колючая мышь и просоциальное поведение

Более десяти лет назад ученые узнали, что колючая мышь, обитающая в засушливых районах Африки, Ближнего Востока и Южной Азии, обладает замечательной способностью к заживлению ран, включая способность регенерировать большие участки тканей. Если хищник схватит колючую мышь, ее кожа сорвется или облезет, ​​что позволит мыши сбежать. Затем мышь регенерирует кожу, покрываясь жесткими колючими волосками.

Исследования также показали, что колючая мышь обладает уникальными адаптивными реакциями, связанными с повреждениями сердца, почек и спинного мозга. Подобная лабильность проявляется у мышей и в социальном поведении.

Эшли Сейферт входит в растущее число ученых, использующих иглистых мышей в качестве биомедицинской модели для исследований регенерации. Иглистые мыши также недавно появились в качестве модели для исследований диабета 2 типа. А несколько лабораторий опубликовали работу о просоциальном поведении иглистых мышей и особенностях их развития.

Адаптивность к регенерации и адаптивность к социализации

Брэндон Фрикер приехал в Эмори в качестве аспиранта пять лет назад, вскоре после того, как Келли запустила в своей лаборатории программу по колючим мышам. Тогда еще аспиранта заинтриговал этот новый подход.

Меня действительно интересует нейробиология социального поведения. Как нейроны реагируют на стимулы от других особей, с которыми мы сталкиваемся, а затем сигнализируют о том, как нам следует реагировать? Понимание такого механизма важно как для нашего выживания, так и для эмоционального благополучия. Как в первый день в школе, когда на тебя оказывается большое давление, и тебе крайне важно завести друзей. Неправильная интерпретация происходящего — неидеальный вариант.

Брэндон Фрикер, первый автор исследования, постдокторант в Гарвардском университете.

На следующем этапе исследователи охарактеризовали социальное поведение колючих мышей в лабораторных условиях. Они обнаружили, что, независимо от степени знакомства, колючие мыши быстро сближаются со сверстниками, демонстрируя высокую социальную смелость. Они гораздо более просоциальны друг с другом, нежели агрессивны. Одновременно с этим, колючие мыши также предпочитают находиться с большими, а не с маленькими группами.

Нейронная схема просоциального поведения

В текущей работе вышеперечисленные ученые задались целью: определить нейронную схему, лежащую в основе тяги колючих мышей к организации больших групп.

В одном эксперименте исследователи позволили мышам организоваться в большие и малые группы.  Затем ученые просканировали мозг испытуемых, чтобы обнаружить экспрессию белка Fos, продукта, который образуется при активации нейронов. Этот нейробиологический метод показал, что активность в области латеральной перегородки (LS) мозга была выше у колючих мышей, которые находились в больших группах и проявляли социальное поведение. Латеральная перегородка активно работает = особь любит большие группы и ей легко в них находиться.

Хорошо известно, что латеральная перегородка участвует в различных формах социального поведения. В предыдущих исследованиях Келли обнаружил, что эта область мозга связана со стайным поведением у зебровых амадинов.

Эта область мозга может быть вовлечена во множество разных вещей, от агрессии до стайности, в зависимости от того, как она взаимодействует с другими областями. По мере развития технологий нейронаука выходит за рамки изучения отдельных областей мозга и начинает изучать связи между различными областями.

Обри Келли, старший автор исследования, доцент кафедры психологии в Эмори.

Углубление в работу мозга и социальное поведение

Чтобы определить нейронные связи, отвечающие за склонность выбирать большие группы, исследователи повторили предыдущий эксперимент с добавлением нейронных трассеров испытуемым. Эти химические зонды, наподобие использованных при исследовании экспрессии серотонина при депрессии,  отображают источник сигнала и направление, по которому он распространяется.

Результаты показали более сильный сигнал от передней поясной коры (ППК) к латеральной коре (ЛК) у иглистых мышей, которые предпочитают жить большими группами. Предыдущая работа связывала активность ППК с утешением и другим социальным поведением у степных мышей полевок. У людей ППК участвует в контроле внимания, принятии решений и эмоциональном контроле.

Затем исследователи провели эксперименты с использованием хемогенетических инструментов, которые позволили им временно отключить цепь ППК-к-ЛК. Результаты показали, что, когда эта цепь была отключена, самкам колючих мышей было все равно на численность групп, а самцы, однако, меняли свои предпочтения и становились мышиными хиканами-сигмами. Выбирая гордый путь одиночек, сводя к минимуму социальное поведение.

Я был удивлен, увидев, насколько сильное изменение в поведении вызвало отключение этой цепи. Это показывает, что цепь ACC-LS оказывает большое влияние на предпочтения в отношении размера группы.

Брэндон Фрикер, первый автор исследования, постдокторант в Гарвардском университете.

Детализация социального поведения и работа с отключением нейросетей в мозге

Соавтор Малвика Муруган, доцент кафедры биологии университета Эмори и эксперт в области вирусных хемогенетических методов для нейробиологии, помогала корректировать исследование социального поведения на иглистых мышах.

Исследователи использовали неодушевленные объекты в виде резиновых уток, чтобы проверить, способствует ли связь ППК-ЛК определенным социальным предпочтениям или просто стремлению выбирать большие группы любых объектов. В то время как все колючие мыши предпочитают находиться среди большой группы резиновых уток, манипуляция этой мозговой схемой не оказала никакого влияния на предпочтения в адрес резиновых уток.

Это действительно показало, что идентифицированная нами нейронная цепь модулирует предпочтения в отношении размера социальной группы, а не абстрактного набора объектов.

Брэндон Фрикер, первый автор исследования, постдокторант в Гарвардском университете.

Основываясь на этом, ученые подготавливают широкий набор исследований касательно социального поведения млекопитающих, используя за основу модель колючих мышей.

Мы собираемся собрать более поведенчески насыщенные наборы данных, позволяя колючим мышам свободно взаимодействовать друг с другом в больших группах и анализировать активность их мозга. Это даст нам лучшее представление о том, как нейронная активность проявляется в сложном, динамичном, социальном поведении.

Обри Келли, старший автор исследования, доцент кафедры психологии в Эмори.

Среди вопросов, которые она хочет изучить, — какие факторы способствуют совместной жизни в группе и каковы критические моменты окружающей среды, которые приводят к распаду группы и эгоистичному поведению.

Изучение эволюции социального мозга может дать представление о том, как наш собственный мозг способствует общению в группах. Какая схема мозга задействована в приветствии новичка или в сотрудничестве и совместном приеме пищи, когда ресурсы истощены?

Обри Келли, старший автор исследования, доцент кафедры психологии в Эмори.

Больше материалов про связь процессов, протекающих в мозге, личную продуктивность и эффективность, особенности контроля поведения – читайте в материалах сообщества. Подписывайтесь, чтобы не пропускать свежие статьи!