Istraživači iz Centra za kogniciju i društvenost (CCS) u okviru Instituta za osnovne nauke (IBS) nedavno su objavili otkriće neurona koji nam omogućavaju da prepoznamo druge. Istraživački tim je otkrio da se neuroni koji se bave informacijama povezanim sa različitim pojedincima nalaze u CA1 regionu hipokampusa.
Društvene životinje, uključujući ljude, stalno učestvuju u interakciji sa drugima. U ovom procesu, sposobnost prepoznavanja identiteta društvenog partnera, preuzimanja relevantnih informacija o njima iz memorije i ažuriranja iz trenutne interakcije je kritična za uspostavljanje društvenih odnosa. Međutim, bilo je ograničeno istraživanje o tome kako se ovi procesi odvijaju u mozgu.
Da bi se odgovorilo na ovo pitanje, dosadašnji napori su se uglavnom fokusirali na studije mozga miša, posebno u hipokampusu. Smatralo se da je hipokampus odgovor, jer je to moždana struktura za koju je poznato da je odgovorna za formiranje pamćenja. Unutar hipokampusa, polja Cornu Ammonis (CA), koja su označena brojevima od CA1 do CA3, uključena su u različite funkcije vezane za memoriju i prostornu obradu i stoga su bila ključna istraživačka interesovanja.
Do sada su se studije miševa o neuronskim mehanizmima individualnog prepoznavanja uglavnom fokusirale na CA2 region hipokampusa. Međutim, prethodne studije su koristile eksperimente ponašanja koji uključuju samo razlikovanje nepoznatih miševa od poznatih miševa, što otežava tumačenje da li rezultati odražavaju sposobnost životinje da percipira ili istinski prepozna individualne karakteristike.
U ovoj studiji, objavljenoj u Nature Communications, istraživački tim IBS-CCS razvio je novu paradigmu ponašanja koristeći miševe kako bi bolje istražili njihovu sposobnost da prepoznaju druge pojedince. Njihova nova metoda uključivala je da ispitani miš povezuje određene pojedinačne miševe sa nagradama i proučava njihovo ponašanje nakon susreta sa pojedincima povezanim sa nagradom, a ne sa povezanim pojedincima.
Konkretno, dva miša su imobilisana na disk koji se okreće i nasumično su predstavljeni mišu, koji bi prepoznao suseda kroz miris. Voda se zatim isporučuje sa uređaja mišu subjekta kao nagrada kada liže kao odgovor na miša povezanog sa nagradom, ali ne i drugog. Istraživači su pokušali da utvrde da li ispitani miš može da diskriminiše različite pojedince i analizirali su aktivnost moždanih ćelija tokom eksperimenta.
Miševi stimulansi na disku koji se okreću bili su mužjaci legla, a ispitani miševi su već bili upoznati sa stimulativnim miševima. To znači da su ispitani miševi razlikovali miševe stimulacije isključivo prema jedinstvenim karakteristikama miševa stimulusa, što ukazuje na visoku pouzdanost eksperimentalnih rezultata.
Koristeći ovu paradigmu ponašanja, istraživači su jasno pokazali da dorzalni CA1 region hipokampusa igra suštinsku ulogu u prepoznavanju pojedinca. Na primer, kada je hipokampalni CA1 region potisnut korišćenjem neuroinhibitora, ispitani miš nije bio u stanju da razlikuje svog suseda. Takođe, koristeći tehniku snimanja sa dva fotona koja omogućava posmatranje aktivnosti neuronskih ćelija u dubokim delovima mozga u realnom vremenu, IBS-CCS tim je čak identifikovao specifične neuronske ćelije u CA1 regionu hipokampusa koje su odgovorne za prepoznavanje pojedinačni miševi.
Ovo je bio zanimljiv dodatak prethodnim nalazima, koji su predložili da dorzalni CA2 region hipokampusa bude važno područje mozga za društvenu memoriju, dok je izvještavalo da dorzalni CA1 region ne igra značajnu ulogu.
Štaviše, istraživači su u prošlosti verovali da društvena sećanja kod glodara traju samo kratko i da ne formiraju dugoročna sećanja na pojedinačne subjekte. Međutim, najnovija studija IBS-CCS pokazala je da se dugoročna sećanja na pojedince zaista mogu formirati kod miševa.
Dr Li Dojun, koji je vodio ovo istraživanje, izjavio je: „Prvi put smo otkrili kako su vrednosne informacije o drugima dobijene kroz pozitivne ili negativne interakcije sa njima predstavljene i uskladištene u našem mozgu. Štaviše, ovo pruža značajan uvid u razumevanje uloga našeg mozga u izgradnji i razvoju ljudskih odnosa kroz različite društvene interakcije“.
Osim toga, istraživači su takođe otkrili prisustvo specifičnih neurona u CA1 regionu hipokampusa miša koji obrađuju pozitivne informacije povezane sa različitim pojedinačnim miševima. Važan deo formiranja društvenog odnosa je pripisivanje pozitivne ili negativne vrednosti društvenom susretu sa drugom osobom i ažuriranje te vrednosti. Na primer, kao što je neophodno razviti prijateljstvo sa određenom osobom, od suštinske je važnosti da procenite koliko je bilo prijatno i nagrađujući interakciju sa njima.
Utvrđeno je da ovi specifični CA1 neuroni reaguju kada se susreću sa pojedincima povezanim sa nagradom. Međutim, takvi odgovori očekivanja nagrade nisu primećeni kada je subjekt bio izložen mirisima koji nisu povezani sa društvenom aktivnošću, kao što su citral ili butanol. Ovi nalazi ukazuju da hipokampalni CA1 region igra selektivno važnu ulogu u formiranju asocijativnih društvenih sećanja.
Nadamo se da ovo novo otkriće može dovesti do potencijalnog rešenja za lečenje različitih moždanih poremećaja koji izazivaju poteškoće u formiranju društvenih odnosa.
„Naši rezultati bi mogli da se koriste za razumevanje i predlaganje metoda lečenja mentalnih poremećaja kao što je autizam, koji pokazuju abnormalnosti u funkcijama mozga uključenim u obradu sećanja i srodnih informacija o drugima“, objašnjava dr Li.
