CZY „NEURONY LUSTRZANE” MOGĄ WYJAŚNIĆ MóZGOWE MECHANIZMY EMPATII?

Naukowcy zidentyfikowali grupę komórek w mózgu, których aktywność może pomóc wyjaśnić zdolność dzielenia bólu innej osoby.

Dlaczego możemy odczuwać ból innych ludzi? Niedawne badanie na szczurach bada.

Z badań obrazowych ludzkich mózgów było już jasne, że obszar zwany przednią korą zakrętu obręczy (ACC), który jest aktywny podczas odczuwania bólu, może również stać się aktywny podczas obserwowania bólu u innych.

Badania te wykazały również, że obserwując ból innej osoby, region ten jest bardziej aktywny u osób z wysokim poziomem empatii i mniej aktywny u osób z psychopatią.

Jednak te wcześniejsze badania nie wyjaśniły podstawowych mechanizmów ani zaangażowanych komórek.

Teraz, badając szczury, naukowcy z Holenderskiego Instytutu Neuronauki (NIN) w Amsterdamie ustalili, że zdolność odczuwania bólu innych osób ma związek z „neuronami lustrzanymi” w ACC.

Naukowcy już wcześniej odkryli neurony lustrzane, ale zajmowali się obserwacją ruchu.

Badania mózgu małp obserwujących inne małpy ujawniły, że komórki układu motorycznego stają się aktywne, tak jakby obserwujące małpy były tymi, które wykonują czynności. Ta czynność występuje dodatkowo do przetwarzania informacji wizualnych.

W Current Biology w artykule autorzy nowego badania opisują, w jaki sposób neurony lustrzane w szczurzym ACC stają się aktywne nie tylko wtedy, gdy samo zwierzę odczuwa ból, ale także wtedy, gdy obserwuje ból innego szczura.

Testowanie teorii empatii

„Najbardziej zdumiewające jest to,” mówi główny autor badań Christian Keysers, profesor w NIN, „że to wszystko dzieje się u szczurów w dokładnie tym samym regionie mózgu, co u ludzi”.

Prof. Keysers i jego zespół postrzegają swoje odkrycia jako ważny postęp w zrozumieniu, w jaki sposób pojawia się brak empatii w niektórych schorzeniach psychiatrycznych.

W swoim artykule badawczym podsumowują dwa raporty z poprzednich badań, które sugerowały, że „niektóre neurony ACC reagują na obserwację i doświadczenie bólu”. Jedna dotyczyła jednego pacjenta, a druga dotyczyła myszy.

Biorąc pod uwagę te odkrycia i fakt, że neurony lustrzane są już obecne w układzie motorycznym mózgu, postanowili przetestować dwie teorie. Pierwsza dotyczyła tego, że w ACC znajdują się neurony lustrzane, „które wywołują nasze własne uczucie bólu i są reaktywowane, gdy widzimy ból innych”, a po drugie, „to jest powód, dla którego wzdrygamy się i czujemy ból, widząc ból innych ”.

Ponieważ nie jest możliwe ani mapowanie aktywności poszczególnych neuronów, ani stymulowanie zmian w ACC w ludzkim mózgu, naukowcy postanowili przetestować te teorie na szczurach.

Jednym z powodów, dla których wybrali szczury jako model, był fakt, że część ich ACC ma podobną strukturę komórkową i połączenia z obszarem ACC, co ma wpływ na empatię bólu u ludzi.

Mózg zmienia się podczas obserwacji innych

Badanie obejmowało serię eksperymentów, w których naukowcy mierzyli zmiany w mózgu i zachowaniu szczurów, zarówno wtedy, gdy zwierzęta doznały „łagodnego wstrząsu”, jak i wtedy, gdy obserwowały inne szczury otrzymujące ten sam nieprzyjemny bodziec.

Wyniki pokazały, że zachowanie szczurów i zmiany w mózgu w odpowiedzi na widok bólu innych szczurów były takie same, jak te, które wystąpiły, gdy szczury będące obserwatorami same doświadczyły bólu. Obie odpowiedzi obejmowały te same neurony ACC.

Następnie naukowcy powtórzyli eksperyment z empatią, ale tym razem stłumili aktywność neuronów ACC, które były wcześniej aktywne. Kiedy leczone szczury obserwowały ból u innych szczurów, nie wykazywały już tego samego empatycznego zachowania.

Ból to złożone doświadczenie, na które składają się elementy sensoryczne i emocjonalne. W wielu badaniach bólu używa się definicji, które wywodzą się z opisów ludzi i wzorców zachowań zwierząt.

Jednak aby mieć pewność, że w mózgu występuje ból, a nie jakieś inne negatywne doświadczenie, ważne jest, aby wziąć pod uwagę sygnały w układzie nerwowym.

Dekodowanie natężenia bólu „takie same jak u siebie”

Prof. Keysers i jego zespół zajmują się tą kwestią w swoim artykule badawczym. Naukowcy argumentowali, piszą, że „odpowiedź zastępcza”, która jest charakterystyczna dla bólu, w przeciwieństwie na przykład do strachu, musi wykazywać dwie cechy w mózgu.

Pierwszą cechą jest to, że odpowiedź mózgu „musi być selektywna”. Drugą cechą jest to, że obwód musi mieć taki sam sposób kodowania bólu u siebie, jak u innych.

Ich wyniki spełniły oba te wymagania. Wykazali, że większość neuronów lustrzanych ACC szczurów obserwatorów nie aktywowała się w odpowiedzi na inną negatywną emocję, taką jak strach. Ponadto obserwujące szczury potrafiły „rozszyfrować intensywność bólu u siebie na podstawie wzoru dekodującego ból u innych”.

Prof. Keysers podsumowuje, że badanie rzuca światło na to, jak brak empatii może pojawić się w psychopatii i innych zaburzeniach. Jak zauważa: „Pokazuje nam również, że empatia, zdolność odczuwania emocji innych, jest głęboko zakorzeniona w naszej ewolucji”.