Ar putea „oglinda neuronii” să explice mecanismele cerebrale ale empatiei?

Oamenii de știință au identificat un grup de celule din creier a căror activitate ar putea explica capacitatea de a împărtăși durerea altuia.

De ce putem simți durerea altora? Un studiu recent efectuat la șobolani investighează.

Din studiile imagistice ale creierului uman, era deja clar că o regiune numită cortex cingulat anterior (ACC), care este activă în timpul experienței durerii, poate deveni activă și atunci când observă durerea la alții.

Aceste studii au arătat, de asemenea, că, atunci când se observă durerea altuia, această regiune este mai activă la persoanele cu niveluri ridicate de empatie și mai puțin activă la persoanele cu psihopatie.

Cu toate acestea, acele investigații anterioare nu au clarificat mecanismele de bază sau celulele implicate.

Acum, prin studierea șobolanilor, cercetătorii de la Institutul Olandez pentru Neuroștiințe (NIN) din Amsterdam au identificat că abilitatea de a simți durerea altora are legătură cu „neuronii oglindă” din ACC.

Oamenii de știință au găsit neuroni oglindă înainte, dar erau preocupați de observarea mișcării.

Studiile cerebrale ale maimuțelor care observă alte maimuțe au arătat că celulele din sistemul motor devin active ca și cum maimuțele observatoare ar fi cele care efectuează acțiunile. Această activitate are loc pe lângă prelucrarea informațiilor vizuale.

Într-o Biologie actuală lucrare, autorii noului studiu descriu modul în care neuronii oglindă din ACC-ul unui șobolan devin activi nu numai atunci când animalul însuși are durere, ci și atunci când observă un alt șobolan în durere.

Testarea teoriilor empatiei

„Ceea ce este mai uimitor”, spune autorul principal al studiului, Christian Keysers, care este profesor la NIN, este că toate acestea se întâmplă exact în aceeași regiune a creierului la șobolani ca la oameni. ”

Prof. Keysers și echipa sa văd concluziile lor ca pe un progres important în înțelegerea modului în care apare lipsa de empatie în anumite condiții psihiatrice.

În lucrarea lor de studiu, ei recapitulează două rapoarte din investigațiile anterioare care sugerează că „unii neuroni ACC răspund la observarea și experiența durerii”. Una a fost o observație la un singur pacient uman, iar alta a fost într-un studiu la șoarece.

Având în vedere aceste descoperiri și faptul că neuronii oglindă apar deja în sistemul motor al creierului, au decis să testeze două teorii. Primul a fost că există neuroni oglindă în ACC „care ne declanșează propriul sentiment de durere și sunt reactivați când vedem durerea altora”, iar al doilea a fost că „acesta este motivul pentru care ne tresărim și simțim durere în timp ce vedem durerea altora. ”

Deoarece nu este posibilă nici cartografierea activității neuronilor individuali, nici stimularea modificărilor ACC în creierul uman, cercetătorii au decis să testeze aceste teorii la șobolani.

Unul dintre motivele pentru care au ales șobolanii ca model a fost că o parte din ACC au o structură celulară similară și conectivitate la zona ACC, care are implicații în empatia durerii la oameni.

Modificări ale creierului în timp ce îi observăm pe ceilalți

Studiul a cuprins o serie de experimente în care oamenii de știință au măsurat modificările creierului și comportamentul șobolanilor, atât atunci când animalele au primit un „șoc ușor”, cât și atunci când au observat alți șobolani primind același stimul neplăcut.

Rezultatele au arătat că comportamentul și modificările creierului șobolanilor ca răspuns la observarea altor șobolani cu durere au fost aceleași cu cele care au avut loc atunci când șobolanii observatori au experimentat singuri durerea. Ambele răspunsuri au implicat aceiași neuroni ACC.

Cercetătorii au repetat apoi experimentul de empatie, dar de data aceasta au suprimat activitatea neuronilor ACC care fuseseră activi înainte. Când șobolanii tratați au observat durere la alți șobolani, nu mai au prezentat același comportament empatic.

Durerea este o experiență complexă care are componente senzoriale și emoționale. Multe studii asupra durerii tind să utilizeze definiții care derivă din descrierile și tiparele de comportament ale oamenilor la animale.

Cu toate acestea, pentru a fi siguri că durerea și nu o altă experiență negativă este cea care funcționează în creier, este important să se ia în considerare semnalele din sistemul neuronal.

Decodarea intensității durerii „la fel ca în sine”

Prof. Keysers și echipa sa abordează acest punct în lucrarea lor de studiu. Oamenii de știință au susținut, scriu ei, că un „răspuns secundar” specific durerii, spre deosebire de frică, de exemplu, trebuie să prezinte două trăsături în creier.

Prima caracteristică este că răspunsul creierului „trebuie să fie selectiv”. A doua caracteristică este că circuitul trebuie să aibă același mod de a codifica durerea în sine ca și în ceilalți.

Rezultatele lor au îndeplinit ambele cerințe. Au arătat că majoritatea neuronilor oglindă ACC ai șobolanilor observatori nu s-au activat ca răspuns la o altă emoție negativă, cum ar fi frica. În plus, șobolanii observatori ar putea „decoda intensitatea durerii în sine dintr-un model care descodifică durerea la alții”.

Prof. Keysers concluzionează că studiul aruncă o lumină asupra modului în care ar putea apărea lipsa de empatie în psihopatie și alte tulburări. El notează: „Ne arată, de asemenea, că empatia, capacitatea de a simți cu emoțiile altora, este adânc înrădăcinată în evoluția noastră.”

„Împărtășim mecanismele fundamentale ale empatiei cu animale precum șobolanii.”

Prof. Christian Keysers

none:  industria farmaceutică - industria biotehnologică cercetarea celulelor stem gripa porcina