Нейрологи выявили ключевые для эмпатии клетки эмоциональной памяти у животных и людей

CogniFit on 12/19/2024

Новаторское исследование выявило особый механизм в префронтальной коре головного мозга, который определяет, как животные реагируют на эмоции других особей, основываясь на своём собственном прошлом опыте. Это открытие подчёркивает роль нейронов кортикотропин-рилизинг-фактора (CRF) как «клеток эмоциональной памяти», способных модулировать эмпатические реакции. Полученные результаты открывают путь для новых терапевтических подходов к таким заболеваниям, как посттравматическое стрессовое расстройство, аутизм и шизофрения.

*Нейрологи выявили ключевые для эмпатии клетки эмоциональной памяти у животных и людей. Фото Shutterstock*

Исследование: кто, что и как?

Как сообщает Neuroscience News , исследование проводилось исследовательским подразделением «Генетика познания» под руководством Франческо Папалео в Итальянском технологическом институте (IIT) в сотрудничестве с IRCCS Ospedale Policlinico San Martino в Генуе. Федерика Мальтезе, научный сотрудник Национального исследовательского центра (CNR) в Милане, выступила в качестве первого автора. Результаты исследования были опубликованы в престижном журнале Nature Neuroscience.

Задачи и методы исследования

Основной целью исследования было выяснить, как животные распознают и реагируют на эмоции других, особенно если эти эмоции отражают их собственный прошлый опыт.

Для достижения этой цели команда использовала:

Доклинические испытания: Поведенческие эксперименты проводились для наблюдения за реакцией животных на социально-эмоциональные стимулы. Для этого их подвергали воздействию сценариев, в которых другое животное демонстрировало признаки стресса или дистресса.
Методы визуализации мозга: Для определения нейронной активности в префронтальной коре во время этих взаимодействий были использованы передовые методы визуализации.
Генетические манипуляции: Исследователи воздействовали на нейроны, вырабатывающие CRF, и наблюдали за изменениями в эмпатическом поведении, что позволило установить прямую связь между этими клетками и эмоциональными реакциями.
Контрольные сравнения: Животные без предыдущего негативного опыта были включены в качестве контрольной группы, чтобы продемонстрировать специфику эмоциональной памяти в модуляции реакции.

Далее исследователи сопоставили полученные результаты с существующими исследованиями человека, чтобы подтвердить эволюционную сохранность этих механизмов.

Ключевые результаты в контексте

Исследование опирается на результаты уже существующих психологических исследований на людях, которые показывают, что прошлый эмоциональный опыт сильно влияет на то, как мы реагируем на других людей. Однако механизмы мозга, управляющие этими реакциями, ранее оставались неясными. Данное исследование восполняет этот пробел, демонстрируя, что животные тоже могут проявлять эмпатию при определённых условиях, например, когда их прошлый негативный опыт совпадает с опытом окружающих особей.

Эмпатия у животных

В исследовании отмечается, что животные проявляют эмпатические реакции, основанные на общем опыте. Например, в ходе экспериментов крысы, пережившие в прошлом определённый стресс, реагировали повышенным вниманием и признаками дистресса, когда наблюдали за другой крысой, оказавшейся в аналогичной ситуации. Это свидетельствует о том, что животные способны распознавать эмоциональные состояния окружающих и реагировать на них, если эти состояния совпадают с их собственным прошлым.

Однако некоторые социальные животные, например собаки, могут реагировать на страдания человека даже без непосредственного переживания аналогичного события. Такая реакция, вероятно, обусловлена их чувствительностью к эмоциональным сигналам, социальным связям и выученным поведением. Эта способность отражает инстинктивную, а не когнитивно сложную форму эмпатии.

Эта способность обрабатывать эмоциональные сигналы окружающих и действовать в соответствии с ними предполагает наличие глубоко заложенного механизма, поддерживающего социальную сплочённость в группах животных. Роль нейронов CRF в качестве «клеток эмоциональной памяти» у животных подчёркивает эволюционные корни эмпатии.

Эмпатия у людей

Хотя исследование было посвящено в основном животным, его результаты имеют существенное значение для людей, у которых эмпатия работает на более сложном уровне. В отличие от животных, люди могут испытывать эмпатию, даже не имея непосредственно схожего прошлого опыта. Эта способность опирается на развитые когнитивные функции, такие как воображение, интеграция памяти и социальное обучение.

Например:

Человек, который никогда не сталкивался со стихийными бедствиями, может проникнуться глубоким состраданием к жертвам землетрясения, представив себе страх и утрату, с которыми они могут столкнуться.
Точно так же люди могут сопереживать эмоциям, выраженным в историях или искусстве, которые основаны на абстрактных и символических мыслительных процессах.

Однако реакция человека на чужие эмоции может сильно различаться. В некоторых случаях человек может испытывать дистресс, что приводит к избеганию или отстранению, а не к сопереживанию. Например:

Человек, который вспоминает свой собственный травматический опыт при виде другого человека, попавшего в беду, может почувствовать себя подавленным и не предложить поддержку.
В качестве альтернативы некоторые могут замкнуться в себе, отстраняясь от чужих страданий, что служит механизмом выживания.

Эти развитые эмпатические способности и разнообразные реакции позволяют людям ориентироваться в сложной социальной динамике, формируя более глубокие связи и одновременно управляя собственными эмоциональными границами. Эта сложность особенно важна для понимания нарушений эмпатии при таких заболеваниях, как посттравматическое стрессовое расстройство или аутизм, когда эти процессы высшего порядка могут быть нарушены. Дисфункция нейронов CRF или связанных с ними механизмов может способствовать этим проблемам, влияя как на эмоциональные, так и на когнитивные аспекты эмпатии.

В чём уникальность этого исследования?

Инновационный подход

Хотя в предыдущих исследованиях эмпатия изучалась как у животных, так и у людей, данное исследование является первым, в котором точно установлен нейронный механизм в префронтальной коре головного мозга, отвечающий за модуляцию эмпатических реакций. Открытие того, что нейроны CRF действуют как клетки эмоциональной памяти, является значительным продвижением в понимании того, как эмпатия биологически сохраняется у разных видов.

Дифференцирующие факторы

Сохранение видов: Исследование показывает, что эмпатия не является уникальной человеческой чертой, а эволюционно сохраняется.
Специализация нейронов: Определив нейроны CRF в качестве ключевых игроков, исследование позволяет детально понять, как кодируются и вспоминаются эмоциональные переживания.
Терапевтический потенциал: В отличие от предыдущих исследований, данная работа выявляет перспективные мишени для разработки методов лечения психических заболеваний, связанных с нарушением эмпатии.

Основные выводы

Клетки эмоциональной памяти существуют. Нейроны CRF в префронтальной коре функционируют как клетки эмоциональной памяти, сохраняя и влияя на реакцию на прошлый опыт. Например, животное, пережившее определённый стресс, реагирует иначе, наблюдая за другим животным, переживающим тот же стресс.
Эмпатия требует совместного опыта. Животные реагируют с сочувствием только в том случае, если их прошлый опыт совпадает с наблюдаемым эмоциональным состоянием. Например, крыса, пережившая определённый стресс, может испытывать дистресс при виде другой крысы, оказавшейся в такой же ситуации.
Области мозга, отвечающие за эмпатию. Префронтальная кора головного мозга играет центральную роль в обработке социально-эмоциональных сигналов. Это совпадает с результатами исследований на людях, где дисфункция префронтальной области связана с такими нарушениями, как аутизм и психические расстройства.
Потенциал для целевой терапии. Понимание нейронов CRF открывает возможности для терапии, направленной на лечение посттравматического стрессового расстройства или аутизма. Например, лечение может быть направлено на регулирование этих нейронов, чтобы усилить эмпатические реакции или уменьшить проявления дистресса.
Межвидовая связь. Эволюционное сохранение эмпатии предполагает наличие общих механизмов у разных видов, что может послужить основой для сравнительных исследований в области нейронаук.

Эмпатия и когнитивные способности

Полученные результаты позволяют преодолеть разрыв между поведением животных и человеческим познанием, демонстрируя, как эволюционные механизмы эмпатии связаны с такими когнитивными способностями, как память, обучаемость и способность к адаптации. Хотя исследование в первую очередь было посвящено животным, его последствия распространяются на понимание эмпатии как когнитивного и эмоционального процесса у людей.

Обучение и способность к адаптации: Нейроны CRF связывают прошлый опыт с текущими стимулами, обеспечивая инстинктивную эмпатическую реакцию у животных и более сложное социальное понимание у людей. Этот механизм обеспечивает выживание, позволяя животным адекватно реагировать на социальные и экологические сигналы. У людей он отражает более сложную способность к сопереживанию, основанную на распознавании знакомых эмоциональных контекстов, таких как определение дистресса у друга из-за аналогичного предыдущего опыта.Это исследование демонстрирует, что животные инстинктивно связывают прошлый эмоциональный опыт с нынешними стимулами через нейроны CRF, обеспечивая реакции, ориентированные на выживание. У людей этот механизм эволюционирует в более сложную способность относиться к переживаниям других людей, предсказывать поведение и координировать свои действия в социальном плане, демонстрируя эволюционную ценность эмпатии.
Интеграция эмоций и логики: Исследование показывает, что клетки эмоциональной памяти помогают принимать решения, которые одновременно вызывают сочувствие и являются стратегически выгодными, например, помогать другим людям, попавшим в беду, чтобы укрепить социальные связи. Распознавание эмоциональных состояний других людей помогает формировать стратегии, оптимизирующие групповую динамику, такие как избегание конфликтов или помощь в беде.
Развитие теории разума: В то время как животные демонстрируют рудиментарное эмпатическое поведение, люди используют эти механизмы для таких продвинутых когнитивных функций, как теория разума, позволяющая глубже понимать психические состояния других людей. Данное исследование проливает свет на то, как эмоциональные воспоминания служат основой для этой продвинутой когнитивной функции.
Когнитивные патологии: Нарушения в работе нейронов CRF могут лежать в основе когнитивных и эмоциональных трудностей у людей, как это наблюдается при таких заболеваниях, как посттравматическое стрессовое расстройство и аутизм, когда нарушается эмпатия и эмоциональная регуляция. Это понимание жизненно важно для понимания состояний, при которых когнитивные и эмпатические способности взаимосвязаны, таких как аутизм или посттравматическое стрессовое расстройство.

Полученные данные свидетельствуют о глубокой связи между эмпатией и когнитивными способностями. Ячейки эмоциональной памяти позволяют обрабатывать и вспоминать сложные эмоциональные состояния, подчёркивая роль памяти в социально-эмоциональном интеллекте. Это говорит о том, что эмпатия — не только эмоциональный, но и когнитивный навык, требующий интеграции прошлого опыта и настоящих стимулов.

У людей эта связь может объяснить, почему люди с более сильной памятью часто проявляют большую чувствительность к чужим эмоциям. Например:

Люди, которые хорошо помнят прошлые стрессовые события, могут быть более восприимчивы к подобному стрессу у других, что приводит к поддерживающему поведению.
И наоборот, люди с фрагментарными или подавленными воспоминаниями могут испытывать трудности с установлением эмпатических связей и, возможно, вообще избегать социально-эмоциональных ситуаций.

Выделяя эти связи, исследование позволяет понять, как когнитивные нарушения памяти или эмоциональной регуляции могут нарушать эмпатию при психических заболеваниях.

Значение для науки, медицины и общества

Влияние на науку

Исследование позволяет получить подробное представление о том, как эмоциональные переживания кодируются в мозге. Выяснив роль нейронов CRF, исследователи смогут лучше понять нейронную основу эмпатии и её эволюционное значение.

Актуальность в медицине

Исследование открывает большие перспективы для лечения различных расстройств, характеризующихся нарушением эмпатии. Такие заболевания, как посттравматическое стрессовое расстройство, аутизм и шизофрения, могут выиграть от терапии, направленной на нейроны CRF для модуляции эмоциональных реакций. Например, лекарства или терапия могут быть разработаны для перекалибровки этих нейронов, восстанавливая баланс в социально-эмоциональном взаимодействии.

Влияние на общество

Понимание биологических корней эмпатии может стать основой для образовательных программ, практики на рабочем месте и общественных норм. Например:

Школы могут разработать учебные программы, которые повышают эмоциональную грамотность, обучая детей распознавать эмоции других людей и реагировать на них.
Рабочие места могут способствовать развитию эмпатического лидерства, обучая руководителей осознавать, как прошлый опыт влияет на их взаимодействие с коллегами.
Кампании по охране психического здоровья могут использовать эти выводы, чтобы помочь уменьшить предубеждение против расстройств, связанных с эмпатией, и способствовать ранней диагностике и лечению.

Выводы

Это новаторское исследование проливает свет на нейронные механизмы эмпатии, акцентируя внимание на роли эмоциональной памяти в формировании реакции на других людей. Выявив нейроны CRF в качестве ключевых модуляторов, исследование устраняет пробелы в нашем понимании социально-эмоциональной обработки и открывает новые пути для научных и терапевтических исследований. Эти результаты могут революционизировать подходы к психическому здоровью, образованию и социальной интеграции, демонстрируя глубокую важность эмпатии как для отдельных людей, так и для общества в целом.