מחקרים מראים סנכרון מוחי בין בני אדם וכלבים

מחקר מגלה כיצד מבט הדדי וליטוף מסנכרנים את המוח של האדם והכלב, בעוד מוטציות גנים הקשורות לאוטיזם בכלבים מפחיתות את הקשר הזה.

במחקר שפורסם לאחרונה ב מדע מתקדםחוקרים חקרו קשרים בין-מוחיים בין כלבים לבני אדם. הם גם חקרו אם הפרעות בגנים הקשורים לאוטיזם בכלבים פוגעות באינטראקציה חברתית בין זוגות של בני אדם וכלבים.

רֶקַע

הקשר בין אדם לכלב התפתח עם הזמן, כאשר כלבים מאולפים בשל יכולות ההגנה והציד שלהם. הם הפכו לחברים יקרי ערך במשקי בית, המציעים חברות ותמיכה רגשית. שותפויות בין המינים מייצרות תועלת הדדית אך רק לעתים רחוקות מתקרבות למידת התקשורת בין בני אדם לכלבים. כלבים יכולים לקרוא, להבין ולהגיב לרגשות אנושיים ולסימנים לשוניים שונים באמצעות הבעות פנים, התנהגויות וצליל קול. עם זאת, מנגנוני המוח העומדים בבסיס התקשורת החברתית בין המינים נותרו לא ידועים.

לגבי המחקר

במחקר הנוכחי, חוקרים חקרו את תהליכי המוח המאפשרים תקשורת בין אדם לכלב. הם חקרו את ההשפעה של שינויים בגנים הקשורים לאוטיזם בכלבים על אינטראקציות חברתיות בין שני המינים.

אלקטרואנצפלוגרמות אלחוטיות לא פולשניות (EEG) זיהו במקביל פעילות מוחית בביגל (כלבי מחקר) ובבני אדם במהלך אינטראקציות חברתיות. כדי לאמת את הממצאים, החוקרים העריכו מתאמים בין-מוחיים בין אזורים שונים במוח בשלוש מצבים. המצבים כללו לא אינטראקציות חברתיות במרחבים נפרדים, עם אינטראקציה חברתית בחדר אחד וללא מעורבות חברתית בחדר אחד. אינטראקציות חברתיות כללו ליטופים והתבוננות הדדית.

החוקרים השוו צימוד בין-מוחי במהלך אינטראקציות חברתיות שלמות (מבט הדדי + ליטוף) לאינטראקציות חברתיות חלקיות (מבט הדדי או ליטוף בלבד) כדי להעריך את ההשפעות הסינרגטיות של מבט הדדי וליטוף על צימוד בין-מוח. הם גם חקרו קשרי פעילות מוחית בין כלבים ומשתתפים בני אדם מניסויים שונים ותיעדו את הפעילות המוחית של שני המינים במהלך אינטראקציות חברתיות במשך חמישה ימים כדי להעריך את ההשפעה של היכרות חברתית על צימוד עצבי בין-מוחי.

לאחר מכן, החוקרים ערכו מחקר נוסף בן חמישה ימים כדי להעריך את העמידות או השינויים באינטראקציות בין המוחיות לאורך תקופות ממושכות. רגרסיות ליניאריות חקרו את הקשר בין משך האינטראקציות החברתיות ופעילות בין-מוחית. אלגוריתמים כלליים של קוהרנטיות חלקית (GPDC) העריכו את הכיווניות של צימוד פעילות בין-מוחית.

חוקרים פיתחו מודל של הפרעת הספקטרום האוטיסטי (ASD) עבור כלבים עם מוטציות SH3 ומספר רב של אנקירין חוזר תחום 3 (Shank3) באמצעות עריכת גנום של Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) הקשורות לחלבון 9 (Cas9).

מחקרים התנהגותיים כמו מבחן שלושת החדרים וניסויי אינטראקציה בין אדם לכלב חשפו תסמינים דמויי אוטיזם במוטנטים. במשך חמישה ימים, חוקרים חקרו את הקשר הנוירוני הבין-מוחי בין כלבים מוטנטים לבני אדם. יחסי גל תטא/ביתא (TBR) הצביעו על בעיות קשב אצל המוטנטים במהלך האינטראקציות החברתיות בין בני אדם וכלבים.

החוקרים גם בחנו את ההשפעות של דיאתילמיד חומצה ליסרגית (LSD), חומר פסיכדלי, על תפקוד המוח. הם נתנו מינון בודד של 7.5 מיקרוגרם/ק"ג משקל גוף של LSD תוך שרירי וצפו בהשפעותיו לאחר 24 שעות.

תוצאות

ליטוף והתבוננות הדדית הביאו לסנכרון בין מוחי באזורים הקדמיים והקדמיים של המוח במהלך אינטראקציות בין אדם לכלב, בהתאמה. אזורי מוח אלו מעורבים בתשומת לב משותפת. האסוציאציה הבין-מוחית באזורי מוח אלו של כלבים ובני אדם שנגרמה מהסתכלות הדדית או ליטוף בלבד הייתה נמוכה בהרבה מזו במהלך אינטראקציות חברתיות משולבות, כולל ליטוף והתבוננות הדדית.

במשך חמישה ימים, עוצמת הסנכרון עלתה ככל שדיאדת האדם-כלב הפכה מוכרת יותר. ניתוחי רגרסיה לינארית גילו קשר חיובי חזק בין זמן מגע חברתי, מתאמים של פעילות בין-מוחית וערכי GPDC. לאחר שבוע של מגעים חברתיים, רגרסיות של עקומת צמיחה לוגיסטית גילו כי המתאם הבין-מוחי באזורים הקדמיים והפריאטליים עלתה ברמה.

המתאמים הבין-מוחיים בין בני אדם וכלבים במפגשים שונים היו נמוכים בהרבה מאשר באותן מפגשי אינטראקציה. הממצאים מראים שמעורבות הדדית בין כלבים לבני אדם היא חיונית לקשרים עצביים בין-מוחיים. במהלך האינטראקציות החברתיות בין אדם לכלב, האדם לוקח את ההובלה, והכלב הולך בעקבותיו. הכלבים המוטנטים הציגו תשומת לב נמוכה יותר וביטלו קשרים בין-מוחיים. מינון בודד של LSD תיקן את הבעיות.

מסקנות

המחקר מצא כי סנכרון עצבי בין-מוחי בין כלבי משפחה לבני אדם זהים לאלו שנצפו במהלך אינטראקציות בין אדם לאדם. הרשת החזיתית חיונית לתיאום פעילות בין-מוחית ותשומת לב למידע חושי. כלבים עם מוטציות Shank3 הפגינו מעגלים מוחיים ותשומת לב לקויים, דומה לאלו עם ASD. מינון בודד של LSD החזיר את הקשר הבין-מוחי ואת הקשב המשותף בכלבים המוטנטים, מה שמעיד על כך ש-LSD עשוי לשפר ליקוי חברתי בחולי ASD.

הממצאים מצביעים על סמנים ביולוגיים אפשריים של פעילות עצבית בין-מוחית לאבחון הפרעות בספקטרום האוטיזם ופיתוח של אנלוגים ל-LSD שאינם הזיה מעוצבים כדי לטפל בחסרים חברתיים. מחקר נוסף על צימוד מוחי עשוי לשפר את הידע של המנגנונים הנוירולוגיים העומדים בבסיס האינטראקציות החברתיות בין בני אדם המתפתחים באופן קבוע לבין אלה עם מחלות נפש כמו ASD.