Синхронизация двух отделов мозга помогла макакам отдать еду сородичам

Решение отдать угощение другому определяется повышенной синхронизацией между двумя участками двух отделов мозга: передней поясной коры и миндалевидного тела. Это выяснили американские ученые, проведя эксперимент на макаках, которым необходимо было решать, кто получит угощение. В случае, если макаке нужно было либо отдать фруктовый сок сородичу, либо дать угощению пропасть, животные чаще предпочитали первый вариант, что и требовало синхронизации передней поясной коры и миндалевидного тела. Напротив, если макаке нужно было либо забрать угощение себе, либо поделиться, она выбирала первый вариант, что определялось сниженной синхронизацией между изученными участками, пишут ученые в Nature Neuroscience.

В животном мире помощь другому — явление довольно редкое даже для социальных животных: задача каждого живого организма — максимизировать полезность, используя все возможные ресурсы, и тем самым увеличить собственные шансы на выживание. При этом оно все же наблюдается, по крайней мере — у приматов: шимпанзе, например, не только делятся своей едой с теми сородичами, к которым настроены дружелюбно, но также и могут пойти на жертву и полностью отдать имеющиеся у них ресурсы.

Принятие решения о помощи другому требует работы не только отделов, отвечающих за исполнительные функции и, например, мотивацию, но и более глубоких — например, миндалевидного тела, которое регулирует эмоциональную реакцию. О том, как эти отделы взаимодействуют друг с другом в процессе, однако, известно мало; изучить этот вопрос подробнее решили психологи под руководством Стива Чанга (Steve Chang) из Йельского университета. В своей работе они сосредоточились на двух участках головного мозга макак: передней поясной коре и миндалевидном теле, нейроны которых селективно активируются в зависимости от того, получает животное угощение само или наблюдает за тем, как оно достается кому-то другому.

В эксперименте приняли участие две самки и два самца вида Macaca mulatta (Макак-резус), которых разделили на пары: в каждой паре самец управлял тем, кто получит угощение (фруктовый сок) в двух условиях. Исследователи никак не объясняют, почему за выбор еды отвечали только самцы, но отмечают, что отобранные для эксперимента особи не были родственниками.

В первом условии в зависимости от того, на какую кнопку нажмет животное, сок получала другая макака или же никто — сок в таком случае попадал в бутылочку. Во втором условии макака могла либо получить сок сама, либо, при нажатии на другую кнопку, обеспечить его и себе, и другой макаке. Активность передней поясной коры и миндалевидного тела регистрировали с помощью вживленных в мозг макак электродов.

В первом условии cамцы значительно (p < 0,0001) чаще предпочитали отдавать угощение самке, а не дать ему попасть в бутылку и пропасть, а вот во втором условии — чаще всего (p < 0,001) предпочитали брать угощение себе, а не делиться с самкой. Так как в зависимости выбора макаки чаще смотрели либо на другую макаку, либо на бутылку, ученые пришли к выводу, что животные понимают, что будет с угощением — и что сами они его не получат.

С помощью вживленных электродов ученые получили данные об активности 253 отдельных нейронов передней поясной коры и 90 нейронов миндалевидного тела, а также тех клеток, которые в противоположных участках активируются синхронно с ними. Оказалось, что принятие решения макаками (активность мозга регистрировали через 150 миллисекунд после выбора животного) определяется синхронной активностью двух участков в бета-диапазоне (от 15 до 25 герц): в условии, когда макаки делали выбор в пользу сородича, совместная активность была значительно выше (p < 0,0001), чем в условии, когда выбор делался в пользу себя самого. То же самое наблюдалось и для активности в гамма-диапазоне (от 45 до 70 герц). Диапазон активности определялся тем, какой участок генерировал спайки: например, при передаче угощения другому спайки миндалевидного тела регулировали активность передней поясной коры в бета-диапазоне.

В зависимости от выбора макак, направление синхронизации было разным: в случае, когда макаки делали выбор в пользу сородича, миндалевидное тело регулировало активность передней поясной коры, а когда макаки решали забрать угощение себе и не делиться — наоборот.

Авторы работы пришли к выводу, что по характеру совместной активности миндалевидного тела и передней поясной коры можно определить то, в пользу кого совершается выбор при возможном получении вознаграждения. Это, в свою очередь, означает, что такая активность определяет принятие решения в контексте социальных взаимодействий, в особенности — при возможности помочь другому.

Один из самых важных аспектов просоциального поведения — способность отдавать что-то другому даже при условии, что за это ничего не будет. Долгое время считалось, что подобное бескорыстное поведение характерно только для людей и высших приматов, но недавно ученые выяснили, что помочь другому просто так могут и жако (а вот другие попугаи, ара, — уже нет).

Елизавета Ивтушок

https://nplus1.ru/