KUNNE 'SPEJLNEURONER' FORKLARE HJERNEMEKANISMER FOR EMPATI?

Forskere har lokaliseret en gruppe celler i hjernen, hvis aktivitet kan hjælpe med at forklare evnen til at dele andres smerte.

Hvorfor kan vi mærke andres smerte? En nylig undersøgelse af rotter undersøger.

Fra billedstudier af menneskelige hjerner var det allerede klart, at en region kaldet den forreste cingulate cortex (ACC), som er aktiv under smerteoplevelsen, også kan blive aktiv, når man observerer smerte hos andre.

Disse undersøgelser har også vist, at denne region er mere aktiv hos mennesker med høje niveauer af empati og mindre aktiv hos mennesker med psykopati, når man observerer andres smerte.

Disse tidligere undersøgelser præciserede imidlertid ikke de underliggende mekanismer eller de involverede celler.

Nu, ved at studere rotter, har forskere ved det nederlandske institut for neurovidenskab (NIN) i Amsterdam identificeret, at evnen til at føle andres smerte har at gøre med "spejlneuroner" i ACC.

Forskere har fundet spejlneuroner før, men de var bekymrede for at observere bevægelse.

Hjernestudier af aber, der observerer andre aber, har afsløret, at celler i det motoriske system bliver aktive, som om de observerende aber var dem, der udførte handlingerne. Denne aktivitet finder sted ud over behandlingen af visuel information.

I en Nuværende biologi papir beskriver forfatterne af den nye undersøgelse, hvordan spejlneuroner i en rotts ACC bliver aktive, ikke kun når dyret selv har smerter, men også når det observerer en anden rotte i smerte.

Test af teorier om empati

”Hvad der er mest forbløffende,” siger hovedundersøgelsesforfatter Christian Keysers, der er professor ved NIN, “er at alt dette sker i nøjagtig samme hjerneområde hos rotter som hos mennesker.”

Prof. Keysers og hans team ser deres fund som et vigtigt fremskridt i forståelsen af, hvordan mangel på empati opstår under visse psykiatriske tilstande.

I deres studieopgave sammenfatter de to rapporter fra tidligere undersøgelser, der antydede, at "nogle ACC-neuroner reagerer på observation og oplevelse af smerte." Den ene var en observation hos en enkelt menneskelig patient, og en anden var i en musestudie.

I betragtning af disse fund og det faktum, at spejlneuroner allerede findes i hjernens motoriske system, besluttede de at teste to teorier. Den første var, at der er spejlneuroner i ACC “, der udløser vores egen følelse af smerte og genaktiveres, når vi ser andres smerte,” og den anden var, at “dette er grunden til, at vi vrider og føler smerte, mens vi ser andres smerte. ”

Da det hverken er muligt at kortlægge aktiviteten af individuelle neuroner eller at stimulere ændringer i ACC i den menneskelige hjerne, besluttede forskerne at teste disse teorier hos rotter.

En af grundene til, at de valgte rotter som model, var, at en del af deres ACC har en lignende cellestruktur og forbindelse til ACC-området, der har konsekvenser for smerteindlevelse hos mennesker.

Hjernen ændrer sig, mens man observerer andre

Undersøgelsen omfattede en række eksperimenter, hvor forskerne målte ændringer i hjerne og adfærd hos rotter, både når dyrene fik et "mildt chok", og når de derefter observerede andre rotter, der modtog den samme ubehagelige stimulus.

Resultaterne viste, at rotternes adfærd og hjerneændringer som reaktion på at se andre rotter i smerte var de samme som dem, der opstod, da observatørrotterne selv oplevede smerten. Begge svar involverede de samme ACC-neuroner.

Forskerne gentog derefter empati-eksperimentet, men denne gang undertrykte de aktiviteten af ACC-neuroner, der havde været aktive før. Når de behandlede rotter observerede smerte hos andre rotter, viste de ikke længere den samme empatiske opførsel.

Smerter er en kompleks oplevelse, der har sensoriske og følelsesmæssige komponenter. Mange studier af smerte har tendens til at bruge definitioner, der stammer fra folks beskrivelser og adfærdsmønstre hos dyr.

For at være sikker på, at det er smerte og ikke en anden negativ oplevelse, der fungerer i hjernen, er det vigtigt at tage hensyn til signaler i det neurale system.

Afkodning af smerteintensitet 'samme som i mig selv'

Prof. Keysers og hans team tager dette punkt op i deres studieoplæg. Forskere har hævdet, de skriver, at et "stedfortrædende svar", der er specifikt for smerte i modsætning til frygt, for eksempel skal vise to funktioner i hjernen.

Den første funktion er, at hjernesvaret "skal være selektivt." Den anden funktion er, at kredsløbet skal have den samme måde at kode smerter i selvet som i andre.

Deres resultater opfyldte begge disse krav. De viste, at de fleste af observatørrotternes ACC-spejlneuroner ikke aktiverede som reaktion på en anden negativ følelse, såsom frygt. Derudover kunne de observerende rotter "afkode smerteintensitet i selvet fra et mønster, der afkoder smerte hos andre."

Prof. Keysers konkluderer, at undersøgelsen kaster lys over, hvordan mangel på empati kan opstå i psykopati og andre lidelser. Han bemærker, "Det viser os også, at empati, evnen til at føle med andres følelser, er dybt rodfæstet i vores udvikling."