Исследование, проведенное нейробиологами Стэнфордского университета показало, что группа клеток мозга у мышей становится активной как тогда, когда животные участвуют в схватке, так и когда они наблюдают, как дерутся другие мыши. В работе показано, что «зеркальные нейроны» могут формировать сложное социальное поведение, такое как агрессия.
Зеркальные нейроны, описанные в исследовании нейробиологов Стэнфордского университета, являются первыми такими нейронами, которые были обнаружены в гипоталамусе, эволюционно древней области мозга. Это позволяет предположить, что первоначальной целью зеркальных нейронов могло быть усиление защиты и, в конечном счете, репродуктивного успеха, предполагают авторы.
«Мы показали, что зеркальные нейроны функционально участвуют в том поведении, которое они отражают», — говорит Нирао Шах, нейробиолог из Стэнфордского университета в Калифорнии, соавтор исследования. — «Это меняет наши представления о зеркальных нейронах».
Зеркальные нейроны
Зеркальные нейроны впервые были обнаружены у обезьян в 1990-х годах. Обычно они активируются, когда животное выполняет определенное действие и тогда, когда оно видит, как другое животное выполняет то же действие. Предыдущие работы связывали активность зеркальных нейронов с простыми действиями. Например, высовывание языка (см. картинку), но не с таким сложным социальным поведением, как драка.
Но то, как именно активность зеркальных нейронов влияет на когнитивные функции, остается спорным, говорит журналу Nature Пьер Франческо Феррари, нейроэтолог из Института когнитивных наук Марка Жаннерода в Лионе, Франция. Некоторые исследователи утверждают, что зеркальные нейроны способствуют эмпатии. Но есть и те, кто считает, что доказательств в поддержку этой теории мало.
Зеркальные нейроны в основном были обнаружены в префронтальной коре, - области мозга, ответственной за регулирование социального поведения. Но эксперименты Тэхонга Янга, нейробиолога из Стэнфордского университета, соавтора последнего исследования и его коллег заставили задуматься о зеркальных нейронах в вентромедиальном гипоталамусе (VMH), - области, которую называют центром агрессии мозга. В 2017 году Янг и его коллеги обнаружили, что в определенных социальных ситуациях активация нейронов VMH у мышей не вызывает агрессии. Это навело исследователей на мысль, что VMH может включать зеркальные нейроны, чувствительные к действиям других особей.
Полный борьбы
Янг и его коллеги записали активность нейронов VMH, когда самцы мышей наблюдали за дракой других. Они обнаружили, что некоторые нейроны VMH срабатывали как тогда, когда животное само действовало агрессивно, так и когда наблюдало, как это делают другие. Используя систему генетических маркеров, исследователи также показали, что эти нейроны не просто действуют как наблюдатели за дракой, но и необходимы для запуска драки.
Феррари говорит, что исследование не дает ответа, почему у животных есть зеркальные нейроны. Но эксперименты дают основание предполагать, что зеркальные нейроны имеют важное значение для социального поведения, такого как агрессия. Например, зеркальные нейроны — или целая система нейронов, частью которой являются нейроны VMH — у мыши, наблюдающей за дракой, могут кодировать ее понимание того, кто в этой драке побеждает.
Ранее ученым было известно, что нейроны в гипоталамусе контролируют поведение, но это первое свидетельство того, что нейроны в этой области «действительно способны ощущать или реагировать на социальный опыт другого животного», — говорит Даю Лин, социальный нейробиолог из NYU Langone Health в Нью-Йорке. Йорк Сити. Особенно поразительно, что эти нейроны реагируют на визуальные сигналы у животных, которые так сильно зависят от обоняния, добавляет она.