Los resultados de dos estudios independientes muestran que los murciélagos y los ratones, respectivamente, pueden “sincronizar” las ondas cerebrales en situaciones sociales.

La sincronización de la actividad neuronal en los cerebros 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.

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Actividad cerebral vinculada

Estos estudios ahora sugieren que algo similar ocurre cuando los animales se involucran en interacciones sociales naturales, y demuestra que algunos aspectos del comportamiento social de los animales pueden predecirse basándose en observaciones neuronales.

Los murciélagos tenían que compartir el mismo contexto social para que sus cerebros se vincularan.

En un estudio, investigadores de la Universidad de California en Berkeley monitorearon un par de murciélagos en una cámara oscura durante más de una hora, tiempo en el que se involucraron en una amplia gama de interacciones sociales naturales, como el aseo, el apareamiento y la lucha.

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.

En complemento, los murciélagos fueron filmados con cámaras de alta velocidad, y sus comportamientos e interacciones específicas fueron cuidadosamente caracterizados.

Los investigadores encontraron que la actividad cerebral de los dos murciélagos fue altamente coordinada. Cuando la actividad neural de un murciélago oscilaba a un ritmo rápido, por ejemplo, el cerebro del otro murciélago probablemente haría lo mismo.

El equipo evidenció que esta coordinación continuó incluso cuando los murciélagos no interactuaban directamente entre sí. Pero cuando los murciélagos se separaron en dos cámaras en la misma habitación, esta actividad correlacionada desapareció, lo que sugiere que los murciélagos tenían que compartir el mismo contexto social para que sus cerebros se vincularan.

Otro enfoque, mismo resultado

En el otro estudio, los investigadores de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) optaron por una táctica diferente, y utilizaron un dispositivo llamado microendoscopio miniaturizado para controlar las actividades cerebrales de los ratones durante situaciones sociales.

En los ratones, la correlación intercerebral surge de diferentes conjuntos de neuronas que codifican el comportamiento propio y el del interlocutor social.

Estos pequeños dispositivos, que pesan solo dos gramos, se colocaron en los ratones y permitió a los investigadores monitorear la actividad de cientos de neuronas al mismo tiempo en ambos animales.

El equipo pudo observar que los ratones también exhiben correlaciones cerebrales 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 comportamiento propio y el del interlocutor social.

En los ratones, las interacciones sociales suelen anidarse en un contexto de jerarquía de dominación. Al obtener imágenes de dos ratones en una interacción social competitiva, los investigadores 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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Los autores explican que en muchas enfermedades mentales en humanos, incluidos los trastornos del espectro autista y la esquizofrenia, las interacciones sociales están alteradas.

En este sentido, los resultados de estos estudios representan un paso hacia el desarrollo de un sistema modelo genéticamente manejable, que abre la posibilidad de explorar cómo se interrumpe la sincronía cerebral en personas con estas condiciones y proporcionar información novedosa sobre posibles intervenciones.

Referencias:

Correlated neural activity and encoding of behavior across brains of socially interacting individuals. Cell, 2019. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.022

Correlated neural activity across the brains of socially interacting bats. Cell, 2019. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.023

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