Мізки мавп синхронізувалися при спостереженні один за одним

Американські вчені вперше простежили за синхронізованою роботою мозку мавп при спостереженні за діями один одного. Вони з'ясували, що така синхронізація регулюється місцем в ієрархії мавпи-агента і мавпи-спостерігача, а також їх положенням у просторі і відносно один одного. Результати дослідження описані в статті, опублікованій в.

Спостереження та імітація служать основними формами навчання серед соціальних тварин. До них належать, наприклад, примати - в тому числі і люди, ефективність раннього розвитку яких багато в чому залежить від їх спостереження за дорослими. Важливу роль у навчанні при спостереженні відіграють дзеркальні нейрони - сукупність нервових клітин, розташованих в різних ділянках головного мозку і активних як при спостереженні за дією, так і при його виконанні.

У мавп дзеркальні нейрони були виявлені в нижній лобній звивині і нижній частині теменних часток, і дозволили добре вивчати фізіологічні механізми процесу наслідування. Більшість подібних досліджень за участю мавп, однак, зосереджені на вивченні мозкової активності однієї особини: при спостереженні за агентом-людиною або агентом-мавпою і подальшим повторенням дії. Досі вченим не вдавалося простежити за можливим паттерном синхронізації мозкової активності мавпи-агента і спостерігача (або імітатора).

Виправити це вирішили вчені з Університету Дьюка під керівництвом Мігеля Ніколеліса (Miguel A.L. Nicolelis). Для цього вони провели експеримент, в якому взяли участь дві мавпи: одна особина (в експерименті брали участь самки) сиділа не нерухомому стільці, а інша переміщалася по кімнаті в керованому кріслі. Траєкторія руху стільця другої мавпи була запрограмована, шлях пролягав від стартової точки до тарілки з виноградом; перша мавпа (спостерігач) була навчена стежити за другою, оскільки при досягненні мавпи в кріслі винограду вона отримувала частування. Активність мозку мавп записували за допомогою вживлених електродів.

Під час експерименту вчені виміряли міжмозкову кортикальну синхронізацію (interbrain cortical synchronization, скорочено ICS) мізків мавпи-спостерігача і мавпи-агента. Вони з'ясували, що кореляція між активністю моторної і премоторної кори (також ділянки активності дзеркальних нейронів) мавп під час спостереження залежить від місця агента і спостерігача в ієрархії: коли агент була вище в ієрархії, ніж спостерігач, мізки мавп синхронізувалися сильніше. Крім того, синхронізація такої активності також залежала від параметрів руху мавпи-агента, а саме - від розташування рухаючого стільця в просторі і щодо мавпи-спостерігача і кінцевої мети - тарілки з виноградом.

Примітно, що найбільша синхронізація нейронної активності між двома мавпами спостерігалася тоді, коли вони наближалися один до одного на відстань витягнутої руки. Це дозволило вченим дійти висновку, що синхронізація мозкової активності при спостереженні пояснюється особливостями соціальної взаємодії між двома особинами. Надалі це дозволить не тільки поліпшити розуміння ролі моторних ділянок головного мозку в налагодженні соціальних зв'язків, але і допомогти в клінічних дослідженнях розладів, в симптоми яких входять порушення соціальної взаємодії, наприклад, аутизму.

Синхронізація мозкової активності відбувається і при оцінці суб'єктивних відчуттів спостерігачем: наприклад, нещодавно вчені з'ясували, що мозок чоловіків синхронізується з мозком їх партнерш в мю-діопазоні тоді, коли вони тримають їх за руку.