Созревание зрительных путей проливает свет на раннее влияние социального статуса на социальное развитие: исследование макак

Исследователи из Университета Эмори и Центра аутизма Маркуса недавно узнали, как зрительный контакт с другими людьми, когда мы очень молоды, связан с ростом мозга. Это исследование может выявить ранние мозговые и поведенческие маркеры состояний, связанных с социальной инвалидностью, таких как расстройства аутистического спектра.

В долгосрочной перспективе эта работа может дать информацию для разработки диагностических инструментов и сроков раннего вмешательства, чтобы лучше поддерживать результаты для детей и семей.

Зрительный контакт в первые шесть месяцев жизни ребенка играет решающую роль в формировании связи между младенцем и опекуном. Несмотря на важность социального и нервного развития в младенчестве, мало что известно о мозг пути, поддерживающие внимание младенцев к глазам других людей. Исследователи из Национального исследовательского центра приматов Эмори (EPC) и их коллеги из Центра аутизма Маркуса были полны решимости изменить это.

Исследовательская группа недавно узнала, как развивается зрительный контакт у детенышей макак-резусов и как это поведение влияет на рост мозга. Исследование группы показывает, что детеныши обезьян, которые проводят больше времени, глядя в глаза другим животным, имеют более сильную связь между зрительными областями мозга. Кроме того, исследователи обнаружили, что на это развитие влияет социальный статус, поскольку животные с более низким социальным статусом строят эти связи в ускоренном порядке.

Исследование, которое может информировать о ранних нейроповеденческих маркерах более поздней социальной инвалидности и, следовательно, в конечном итоге поддерживать более раннюю идентификацию и вмешательство, было опубликовано в Когнитивная нейронаука развития.

Смотреть в глаза — важный социальный навык

«Как для людей, так и для макак умение смотреть в глаза другим в младенчестве является важным социальным навыком для типичного развития нервной системы», — говорит старший автор Мар Санчес. «Внимание к глазам проявляется по-разному при многих нарушениях развития нервной системы, включая расстройства аутистического спектра и синдром Вильямса. Поэтому исследование областей мозга и факторов окружающей среды, которые лежат в основе и формируют это критическое поведение, может помочь нам понять, как оно возникает и как оно обеспечивает основу для продолжающееся социальное развитие у макак-резусов, которые являются хорошо зарекомендовавшей себя моделью для изучения развития нервной системы человека из-за сходства структуры мозга с человеческим».

Санчес — руководитель отдела и ведущий научный сотрудник отдела развития и когнитивной неврологии EPC, а также профессор кафедры психиатрии и поведенческих наук Медицинской школы Эмори. Другие члены команды Эмори представляют кафедру педиатрии Медицинской школы, кафедру психологии и нейробиологию.

В этом исследовании исследовательская группа показала самцам детенышей макак видео других макак и использовала инструменты отслеживания глаз, чтобы измерить, сколько времени они провели, глядя в глаза животных на видео. Исследователи также собрали функциональные МРТ-сканы головного мозга в состоянии покоя (rs-fMRI) у тех же животных, чтобы проанализировать связи в ключевых областях затылочной и височной коры, областях мозга, участвующих в зрительном восприятии и социальной обработке.

Данные исследования станут важным ресурсом для исследователей

Исследовательская группа начала собирать данные, когда животным было около двух недель, а затем продолжала с недельными и месячными интервалами (для сбора данных слежения за глазами и rs-fMRI соответственно) в течение шести месяцев.

«Это первое исследование, демонстрирующее связь между вниманием к глазам и развитием связей в зрительных областях мозга с использованием данных, собранных в разные моменты времени у одних и тех же животных», — говорит Санчес.

Исследовательская группа, в которую также входят сотрудники, представляющие Детское здравоохранение Атланты, Национальный институт психического здоровья, Университет Северной Каролины и Университет Миннесоты, использовала данные для создания уникального набора нейроповеденческих данных, который послужит основой для их будущих исследований и предоставит уникальный ресурс для другие исследователи.

Исследователи впервые использовали этот уникальный набор продольных данных, чтобы определить, как со временем менялись связи между затылочной и височной корой в зрительном пути. Они обнаружили, что наибольшие изменения в этих схемах связи произошли в первые три месяца жизни детенышей макак, что сравнимо с первым годом жизни детенышей человека.

Затем они рассмотрели, как усиление и ослабление мозговых связей от нуля до шести месяцев было связано с изменениями количества зрительных контактов младенцев в течение того же периода времени. Младенцы с более сильными связями между областями мозга, участвующими в обработке того, что мы видим, первичными зрительными областями, раньше больше смотрели в глаза другим обезьянам, чем младенцы с более слабыми связями между первичными зрительными областями. зрительные зоны.

Социальный статус имеет значение

Важно отметить, что исследователи определили, что взаимосвязь между созреванием мозга и зрительным контактом зависит от того, происходил ли младенец из семьи с высоким или низким социальным статусом.

Потому что макаки-резусы живут в больших семейных социальных сообществах, их поведение имеет параллели с социальным развитием людей. Например, социальные структуры, в которых люди и животные ранжируются по социальному статусу, предоставляют подробную информацию о том, как социальные факторы могут влиять на развитие нервной системы.

Когда исследовательская группа изучила, как социальный статус влияет на развитие зрительных путей и зрительного контакта младенцев, они обнаружили, что у младенцев из семей с низким статусом была более сильная связь между созреванием зрительных путей и зрительным контактом по сравнению с младенцами с высоким рангом. Это различие может указывать на то, что мозг низкоранговых младенцев адаптирован, чтобы помочь им распознавать лица и выражения в более раннем возрасте, чтобы лучше ориентироваться в социальных взаимодействиях с другими обезьянами.

«Мы были заинтригованы влиянием статуса на развитие социального мозга даже в самые ранние месяцы после рождения», — говорит Эйден Форд, первый автор и доктор философии. кандидат нейробиологии Эмори. «Это исследование дает уникальное представление о динамике развития мозга и поведения на групповом и индивидуальном уровне. Оно может помочь нам понять, как раннее воздействие невзгод может ускорить биологическое, мозговое и социальное развитие».

Предстоящие исследования этой исследовательской группы будут сосредоточены на картировании развития социального поведения и социальных областей мозга у детенышей макак, с особым акцентом на миндалевидное тело, а также на продолжении изучения влияния детенышей. социальный статус.