Исследование, проведённое специалистами из Еврейского университета в Иерусалиме, продемонстрировало способность мозга предвосхищать социальные взаимодействия ещё до того, как начинается движение.
Работа, выполненная на зебрафиш, выявила, что перед принятием решения о сближении с сородичем в мозге рыбы фиксируется особый всплеск нейронной активности.
Социальное поведение является одной из фундаментальных особенностей животного мира. Будь то стаи рыб, стада млекопитающих или человеческие встречи, решение о вступлении в контакт требует оценки множества факторов — от последствий до целесообразности самого действия.
Именно этот сложный процесс привлёк внимание нейробиологов, изучавших нейронные основы принятия социальных решений.
Нейронный паттерн как предвестник
В ходе экспериментов учёные наблюдали за активностью мозга зебрафиш в моменты, когда рядом с ними проплывали другие особи. Зебрафиш выбраны не случайно: будучи позвоночными, они разделяют с человеком ряд базовых биологических и нейронных механизмов. Исследователи обнаружили, что перед социальным приближением в паллиуме — области мозга, функционально сопоставимой с амигдалой и гиппокампом у млекопитающих, — возникает отчётливый нейронный паттерн.
Авторы работы отмечают, что "разнообразная распределённая нейронная активность возникает за несколько секунд до начала движения к цели, характеризуясь повышением активности нейронов паллиума и снижением активности в структурах среднего и заднего мозга". Эти согласованные изменения позволяют предсказать, будет ли движение социальным, и отражают индивидуальные различия в склонности к социальному поведению.
Разнообразная распределённая нейронная активность возникает за несколько секунд до начала движения к цели, характеризуясь повышением активности нейронов паллиума и снижением активности в структурах среднего и заднего мозга.
Специфичность и эволюционная глубина
Особенно важно, что описанный нейронный сигнал наблюдался исключительно при социальных взаимодействиях. Когда рыбы реагировали на искусственные стимулы, например на движущуюся точку, аналогичного паттерна не фиксировалось. Это указывает на строгую специализацию механизма именно для социальных решений. Дополнительные опыты подтвердили причинную связь: разрушение определённых клеток паллиума лазером приводило к полному исчезновению социальной мотивации у рыб.
Исследователи также заметили, что социальные контакты чаще происходили при синхронном движении двух особей. Это намекает на то, что социальность связана с согласованностью движений между индивидами и общей динамикой группового поведения. Нейробиолог Лилах Авитан из Еврейского университета в Иерусалиме подчеркивает, что работа выявляет "мозговой нейронный сигнал социального приближения, возникающий до начала движения", способный предсказывать как сам факт будущего социального действия, так и индивидуальную выраженность социальной мотивации.
Хотя прямое перенесение результатов на человека пока невозможно, учёные считают, что подобные механизмы могут быть эволюционно консервативными.
Авторы предполагают, что их открытие может помочь объяснить разную склонность особей к социальному поведению, а в перспективе — способствовать пониманию нарушений социального поведения у людей. При этом они подчёркивают, что предстоит ещё много работы по изучению того, как такие нейронные сигналы формируются под влиянием развития, опыта, генетики и внутренних состояний организма.
Не все рыбы проявляли социальную активность: часть особей практически не инициировала взаимодействия, что отражает естественные индивидуальные различия внутри вида. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
