Animales sincronizan su actividad cerebral para la interacción social

  • "Los modelos animales son realmente importantes para poder estudiar los fenómenos cerebrales a niveles a los que normalmente no podemos acceder en los seres humanos".

Murciélagos de la fruta egipcios y ratones, respectivamente, pueden "sincronizar" las ondas cerebrales en situaciones de interacción social. La sincronización de la actividad neuronal en los cerebros de los interlocutores humanos se ha demostrado anteriormente, como resultado de que una persona haya captado señales sociales de la otra y haya modificado su propio comportamiento basándose en esas señales.

Nuevos estudios publicados en la revista Cell ahora sugieren que algo similar ocurre cuando los animales se involucran en interacciones sociales naturales y encuentran que algunos aspectos del comportamiento social de los animales pueden predecirse basándose en observaciones neuronales.

Animales sincronizan su actividad cerebral para la interacción social

"Los modelos animales son realmente importantes para poder estudiar los fenómenos cerebrales a niveles a los que normalmente no podemos acceder en los seres humanos", dice Michael Yartsev, del Departamento de Bioingeniería de la Universidad de California, Berkeley, y autor principal de uno de los artículos. "Debido a que los murciélagos son extremadamente sociales y naturalmente viven en entornos sociales altamente complejos, son un gran modelo para abordar importantes cuestiones científicas sobre el comportamiento social y los mecanismos neuronales que lo subyacen".

El equipo de Berkeley supervisó a los murciélagos durante sesiones de unos 100 minutos cada uno, ya que se involucraron en una amplia gama de interacciones sociales naturales, como el aseo, el apareamiento y la lucha. Los murciélagos fueron filmados con cámaras de alta velocidad, y sus comportamientos e interacciones específicas fueron cuidadosamente caracterizados.

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A medida que esto ocurría, los científicos utilizaban una tecnología llamada electrofisiología inalámbrica para registrar simultáneamente la actividad cerebral en las cortezas frontales de los murciélagos a través de una amplia gama de señales neurales, desde oscilaciones cerebrales hasta neuronas individuales y poblaciones neurales locales. Vieron que los cerebros de los diferentes murciélagos estaban altamente correlacionados y que esta correlación era más pronunciada en el rango de alta frecuencia de las oscilaciones cerebrales.

Además, la correlación entre los cerebros de los murciélagos individuales se extendió en múltiples escalas de tiempo de interacciones sociales, desde segundos hasta horas. Sorprendentemente, al observar el nivel de correlación, podrían predecir si los murciélagos iniciarían interacciones sociales o no.

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El equipo de UCLA tomó una táctica diferente. Utilizaron un dispositivo llamado microendoscopio miniaturizado para controlar las actividades cerebrales de los ratones durante situaciones sociales. Estos pequeños dispositivos, que pesan solo dos gramos, se colocan en los ratones y permiten a los investigadores monitorear la actividad de cientos de neuronas al mismo tiempo en ambos animales.

Vieron que los ratones también exhiben correlaciones entre cerebro en interacciones sociales naturales donde los animales interactúan libremente entre sí. Además, el acceso a miles de neuronas individuales les dio una visión sin precedentes de los procesos de toma de decisiones de ambos animales y reveló que la correlación intercerebral surge de diferentes conjuntos de neuronas que codifican el propio comportamiento y el comportamiento del interlocutor social.

Las interacciones sociales a menudo se anidan en el contexto de una jerarquía de dominación. Al obtener imágenes de dos ratones en una interacción social competitiva, descubrieron que el comportamiento del animal dominante impulsa la sincronía con mayor fuerza que el comportamiento del animal subordinado. Sorprendentemente, también encontraron que el nivel de correlación entre dos cerebros predice cómo los ratones responderán al comportamiento del otro, así como a las relaciones de dominio que se desarrollan entre ellos.

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