Wenn sich die Augen treffen, beginnen Neuronen zu feuern

Zusammenfassung: Ein bestimmter Satz sozial abgestimmter Neuronen feuert während des gegenseitigen Augenkontakts zu unterschiedlichen Zeiten über mehrere Regionen im präfrontalen Kortex und der Amygdala. Die Gehirnregionen werden rekrutiert, um ausgewählte Aspekte des interaktiven sozialen Blicks zu berechnen, was auf die Bedeutung einer eher kontemplativen Rolle während der sozialen Blickinteraktionen hindeutet.

Quelle: Jale

Ihre Blicke trafen sich auf einer überfüllten Tanzfläche, was dazu führte, dass spezialisierte Neuronen in mehreren Regionen beider Gehirne zu feuern begannen, die damit beauftragt sind, Bedeutung aus einem sozialen Blick abzuleiten.

Obwohl nicht so romantisch wie die erste Begegnung auf der Tanzfläche, konnte eine neue Yale-Studie diese überraschend weit verbreitete neuronale Reaktion in mehreren Gehirnbereichen aufzeichnen, wenn sich die Augen zweier Personen treffen und eine soziale Blickinteraktion stattfindet, berichten Forscher am 10. Mai in der Zeitschrift Neuron.

„Es gibt starke robuste Signale im Gehirn, die Signaturen eines interaktiven sozialen Blicks sind“, sagte Steve Chang von Yale, außerordentlicher Professor für Psychologie und Neurowissenschaften, Mitglied des Wu-Tsai-Instituts und des Kavli-Instituts für Neurowissenschaften und der leitende Autor des Studiums.

Das Phänomen, Bedeutung aus dem Blick zwischen zwei Menschen zu gewinnen, ist seit Jahrtausenden in Kunst und Literatur dokumentiert, aber Wissenschaftler hatten Schwierigkeiten, herauszufinden, wie das Gehirn eine so subtile Leistung vollbringt.

Sie haben die Neurobiologie der sozialen Wahrnehmung ausgiebig studiert, indem sie in der Regel Gehirnscans an Einzelpersonen gaben, während ihnen bestimmte statische Bilder präsentiert wurden, wie z. B. wütende oder glückliche Gesichter oder direkte oder abgewandte Blicke.

Die Interaktionen zweier individueller Köpfe, die dynamisch und wechselseitig Informationen aus den Augen des anderen extrahieren, sind jedoch schwer zu bewältigen.

Changs Labor überwindet dieses Hindernis, indem es die Gehirnaktivität von Affen überwacht und gleichzeitig die Augenpositionen von zwei Tieren verfolgt. Dadurch konnten sie eine große Anzahl von Neuronen aufzeichnen, während die Tiere sich spontan anstarrten.

„Sie beteiligten sich spontan an sozialen Interaktionen, während wir das neuronale Feuern untersuchten“, sagte Chang. „Wichtig ist, dass wir ihnen keine Aufgaben auferlegten, also lag es an ihnen, zu entscheiden, wie und wann sie interagieren würden.“

Sie fanden heraus, dass bestimmte Gruppen von sozial abgestimmten Neuronen während des gegenseitigen Augenkontakts zu unterschiedlichen Zeiten über mehrere Gehirnregionen hinweg feuerten. Zum Beispiel feuerte eine Gruppe von Neuronen, wenn eine Person gegenseitigen Augenkontakt initiierte, aber nicht, wenn diese Person dem Blick der anderen folgte.

Ein anderer Satz von Neuronen war aktiv, als die Affen dabei waren, zu entscheiden, ob sie den gegenseitigen Augenkontakt, der vom anderen initiiert wurde, vervollständigen sollten. Und interessanterweise markierten einige Neuronen beim Fixieren eines Blicks auf eine andere Person die Entfernung relativ zu den Augen einer anderen Person, aber wenn ein Blick empfangen wurde, signalisierte eine weitere Gruppe von Neuronen, wie nahe die andere Person war.

Die Hirnregionen, in denen neuronale Aktivierung stattfand, lieferten Hinweise darauf, wie das Gehirn die Bedeutung des Blicks bewertet. Überraschenderweise umfasste ein Teil des Netzwerks, das während der Interaktion mit sozialem Blick aktiviert wurde, den präfrontalen Kortex, den Sitz des Lernens und der Entscheidungsfindung höherer Ordnung, sowie die Amygdala, das Zentrum für Emotionen und Bewertung.

Dieses zeigt einen rosa Kopf und einen blauen Kopf
Das Phänomen, Bedeutung aus dem Blick zwischen zwei Menschen zu gewinnen, ist seit Jahrtausenden in Kunst und Literatur dokumentiert, aber Wissenschaftler hatten Schwierigkeiten, herauszufinden, wie das Gehirn eine so subtile Leistung vollbringt. Das Bild ist gemeinfrei

„Zusätzlich zur Amygdala werden mehrere Regionen innerhalb des präfrontalen Kortex rekrutiert, um ausgewählte Aspekte des interaktiven sozialen Blicks zu berechnen, was auf die Bedeutung einer eher kontemplativen Rolle während der Interaktion mit dem sozialen Blick hindeutet“, sagte Chang.

Es ist auch bekannt, dass diese Bereiche in den präfrontalen Amygdala-Netzwerken, die während der Verarbeitung der sozialen Blickinteraktion aktiviert werden, bei atypischen sozialen Zuständen wie Autismus gestört sind. Dies bezeuge ihre Bedeutung für das Erreichen von Gefühlen sozialer Verbundenheit, sagte er.

Die Interaktion des sozialen Blicks spielt wahrscheinlich eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der sozialen Verbundenheit, fügte er hinzu, und die präfrontalen Amygdala-Netzwerke könnten dies ermöglichen.

„Die Tatsache, dass interaktive soziale Blickneuronen im Gehirn weit verbreitet sind, spricht auch für die ethologische Bedeutung der sozialen Blickinteraktion“, sagte Chang.

Siqi Fan und Olga Dal Monte von Yale sind Co-Hauptautoren der Studie.

Über diese Neuigkeiten aus der visuellen neurowissenschaftlichen Forschung

Autor: Bill Hathaway
Quelle: Jale
Kontakt: Bill Hathaway-Yale
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Originalforschung: Uneingeschränkter Zugang.
Weit verbreitete Implementierungen interaktiver sozialer Blickneuronen in den präfrontalen Amygdala-Netzwerken von Primaten“ von Olga Dal Monte et al. Neuron


Abstrakt

Siehe auch

Dies ist ein Cartoon eines Mädchens, das ein anderes Mädchen ansieht, das mit Blöcken spielt

Weit verbreitete Implementierungen interaktiver sozialer Blickneuronen in den präfrontalen Amygdala-Netzwerken von Primaten

Höhepunkte

  • Präfrontale und amygdaläre Neuronen zeigen zeitliche Heterogenität für soziale Blickereignisse
  • Diese Neuronen sind an der Überwachung des Blicks von sich selbst oder anderen beteiligt
  • Diese Neuronen codieren den gegenseitigen Blickkontakt auf agentenspezifische Weise
  • Die soziale Blickinteraktion wird in den präfrontalen Amygdala-Netzwerken weitgehend berechnet

Zusammenfassung

Die Interaktion mit sozialem Blick prägt die zwischenmenschliche Kommunikation. Im Vergleich zur sozialen Wahrnehmung ist jedoch sehr wenig über die neuronalen Grundlagen der realen sozialen Blickinteraktion bekannt.

Hier haben wir eine große Anzahl von Neuronen untersucht, die sich über vier Regionen in präfrontalen Amygdala-Netzwerken von Primaten erstrecken, und zeigen neben der Amygdala robuste Einzelzellgrundlagen des interaktiven sozialen Blicks in den orbitofrontalen, dorsomedialen präfrontalen und anterioren cingulären Kortizes.

Viele Neuronen in diesen Bereichen wiesen eine hohe zeitliche Heterogenität für die soziale Unterscheidbarkeit auf, mit einem Selektivitätsbias für das Betrachten eines Artgenossen im Vergleich zu einem Objekt.

Bemerkenswerterweise verfolgte ein großer Teil der Neuronen in jeder Gehirnregion parametrisch den Blick von sich selbst oder anderen und lieferte Substrate für die soziale Blicküberwachung. Darüber hinaus zeigten mehrere Neuronen eine selektive Kodierung des gegenseitigen Augenkontakts auf wirkstoffspezifische Weise.

Diese Ergebnisse liefern Hinweise auf weit verbreitete Implementierungen interaktiver sozialer Blickneuronen in den präfrontalen Amygdala-Netzwerken von Primaten während der sozialen Blickinteraktion.

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