Θα μπορούσαν οι «καθρέφτες νευρώνες» να εξηγήσουν τους εγκεφαλικούς μηχανισμούς ενσυναίσθησης;
Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει μια ομάδα κυττάρων στον εγκέφαλο των οποίων η δραστηριότητα θα μπορούσε να εξηγήσει την ικανότητα να μοιράζεται τον πόνο ενός άλλου.
Από μελέτες απεικόνισης ανθρώπινων εγκεφάλων, ήταν ήδη σαφές ότι μια περιοχή που ονομάζεται πρόσθιος φλοιός cingulate (ACC), η οποία είναι ενεργή κατά τη διάρκεια της εμπειρίας του πόνου, μπορεί επίσης να ενεργοποιηθεί όταν παρατηρεί πόνο σε άλλους.
Αυτές οι μελέτες έχουν επίσης δείξει ότι, όταν παρατηρείται άλγος, αυτή η περιοχή είναι πιο ενεργή σε άτομα με υψηλά επίπεδα ενσυναίσθησης και λιγότερο ενεργή σε άτομα με ψυχοπάθεια.
Ωστόσο, αυτές οι προηγούμενες έρευνες δεν διευκρίνισαν τους υποκείμενους μηχανισμούς ή τα εμπλεκόμενα κύτταρα.
Τώρα, μελετώντας αρουραίους, ερευνητές στο Ολλανδικό Ινστιτούτο Νευροεπιστήμης (NIN) στο Άμστερνταμ έχουν αναγνωρίσει ότι η ικανότητα να αισθάνεται τον πόνο των άλλων έχει να κάνει με τους «νευρώνες του καθρέφτη» στο ACC.
Οι επιστήμονες βρήκαν καθρέφτες νευρώνες στο παρελθόν, αλλά ασχολήθηκαν με την παρατήρηση της κίνησης.
Μελέτες εγκεφάλου πιθήκων που παρατηρούσαν άλλους πιθήκους αποκάλυψαν ότι τα κύτταρα στο κινητικό σύστημα γίνονται ενεργά σαν οι πίθηκοι που παρατηρούνταν να εκτελούν τις ενέργειες. Αυτή η δραστηριότητα εμφανίζεται εκτός από την επεξεργασία οπτικών πληροφοριών.
Σε ένα Τρέχουσα Βιολογία σε χαρτί, οι συγγραφείς της νέας μελέτης περιγράφουν πώς οι καθρέφτες νευρώνες στο ACC ενός αρουραίου γίνονται ενεργοί όχι μόνο όταν το ίδιο το ζώο πονάει αλλά και όταν παρατηρεί έναν άλλο αρουραίο σε πόνο.
Δοκιμές θεωριών ενσυναίσθησης
«Αυτό που είναι το πιο εκπληκτικό», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Christian Keysers, ο οποίος είναι καθηγητής στο NIN, «είναι ότι όλα αυτά συμβαίνουν στην ίδια ακριβώς περιοχή του εγκεφάλου σε αρουραίους με τους ανθρώπους».
Ο καθηγητής Keysers και η ομάδα του βλέπουν τα ευρήματά τους ως σημαντική πρόοδο στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο προκύπτει έλλειψη ενσυναίσθησης σε ορισμένες ψυχιατρικές καταστάσεις.
Στο έγγραφο μελέτης τους, ανακεφαλαιώνουν δύο αναφορές από προηγούμενες έρευνες που έδειξαν ότι «ορισμένοι ACC νευρώνες ανταποκρίνονται στην παρατήρηση και την εμπειρία του πόνου». Το ένα ήταν μια παρατήρηση σε έναν ασθενή και ένας άλλος σε μια μελέτη ποντικών.
Δεδομένων αυτών των ευρημάτων και του γεγονότος ότι οι νευρώνες του καθρέφτη εμφανίζονται ήδη στο κινητικό σύστημα του εγκεφάλου, αποφάσισαν να δοκιμάσουν δύο θεωρίες. Το πρώτο ήταν ότι υπάρχουν καθρέφτες νευρώνες στο ACC «που πυροδοτούν το δικό μας αίσθημα πόνου και επανενεργοποιούνται όταν βλέπουμε τον πόνο των άλλων» και το δεύτερο ήταν ότι «αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αναγκάζουμε και αισθανόμαστε πόνο βλέποντας το πόνος των άλλων. "
Δεδομένου ότι δεν είναι δυνατόν ούτε να χαρτογραφηθεί η δραστηριότητα των μεμονωμένων νευρώνων ή να διεγερθούν αλλαγές στο ACC στον ανθρώπινο εγκέφαλο, οι ερευνητές αποφάσισαν να δοκιμάσουν αυτές τις θεωρίες σε αρουραίους.
Ένας από τους λόγους για τους οποίους επέλεξαν αρουραίους ως μοντέλο ήταν επειδή μέρος του ACC τους έχει παρόμοια κυτταρική δομή και συνδεσιμότητα με την περιοχή ACC που έχει επιπτώσεις στην ενσυναίσθηση του πόνου στους ανθρώπους.
Ο εγκέφαλος αλλάζει ενώ παρατηρεί άλλους
Η μελέτη περιελάμβανε μια σειρά πειραμάτων στα οποία οι επιστήμονες μέτρησαν τις αλλαγές στον εγκέφαλο και τη συμπεριφορά των αρουραίων, τόσο όταν τα ζώα έλαβαν «ήπιο σοκ» όσο και όταν παρακολούθησαν στη συνέχεια άλλους αρουραίους να λαμβάνουν το ίδιο δυσάρεστο ερέθισμα.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η συμπεριφορά των αρουραίων και ο εγκέφαλος αλλάζουν ως απόκριση στην εμφάνιση άλλων αρουραίων στον πόνο ήταν ίδια με εκείνα που εμφανίστηκαν όταν οι επίμυες παρατηρούσαν τον ίδιο τον πόνο. Και οι δύο απαντήσεις αφορούσαν τους ίδιους νευρώνες ACC.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές επανέλαβαν το πείραμα ενσυναίσθησης, αλλά αυτή τη φορά, κατέστειλαν τη δραστηριότητα των νευρώνων ACC που ήταν ενεργά πριν. Όταν οι αρουραίοι που υποβλήθηκαν σε αγωγή παρατήρησαν πόνο σε άλλους αρουραίους, δεν έδειξαν πλέον την ίδια ενσυναισθητική συμπεριφορά.
Ο πόνος είναι μια πολύπλοκη εμπειρία που έχει αισθητήρια και συναισθηματικά συστατικά. Πολλές μελέτες για τον πόνο τείνουν να χρησιμοποιούν ορισμούς που προέρχονται από τις περιγραφές των ανθρώπων και τα πρότυπα συμπεριφοράς στα ζώα.
Ωστόσο, για να είστε σίγουροι ότι είναι πόνος και όχι κάποια άλλη αρνητική εμπειρία που λειτουργεί στον εγκέφαλο, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη τα σήματα στο νευρικό σύστημα.
Αποκωδικοποίηση της έντασης του πόνου «ίδια με τον εαυτό»
Ο καθηγητής Keysers και η ομάδα του αναφέρουν αυτό το σημείο στο έγγραφο μελέτης τους. Οι επιστήμονες ισχυρίστηκαν, γράφουν, ότι μια «εναλλακτική απάντηση» που αφορά τον πόνο, σε αντίθεση με τον φόβο, για παράδειγμα, πρέπει να δείξει δύο χαρακτηριστικά στον εγκέφαλο.
Το πρώτο χαρακτηριστικό είναι ότι η εγκεφαλική απόκριση «πρέπει να είναι επιλεκτική». Το δεύτερο χαρακτηριστικό είναι ότι το κύκλωμα πρέπει να έχει τον ίδιο τρόπο κωδικοποίησης του πόνου στον εαυτό με τους άλλους.
Τα αποτελέσματά τους πληρούσαν και τις δύο αυτές απαιτήσεις. Έδειξαν ότι οι περισσότεροι από τους νευρώνες ACC των αρουραίων του παρατηρητή δεν ενεργοποιήθηκαν ως απάντηση σε άλλο αρνητικό συναίσθημα, όπως ο φόβος. Επιπλέον, οι παρατηρούμενοι αρουραίοι θα μπορούσαν να «αποκωδικοποιήσουν την ένταση του πόνου στον εαυτό από ένα πρότυπο που αποκωδικοποιεί τον πόνο σε άλλους».
Ο καθηγητής Keysers καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η μελέτη ρίχνει φως στο πώς μπορεί να προκύψει έλλειψη ενσυναίσθησης στην ψυχοπάθεια και σε άλλες διαταραχές. Σημειώνει, «Μας δείχνει επίσης ότι η ενσυναίσθηση, η ικανότητα να νιώθουμε με τα συναισθήματα των άλλων, έχει βαθιά ρίζα στην εξέλιξή μας.»
«Μοιραζόμαστε τους θεμελιώδεις μηχανισμούς ενσυναίσθησης με ζώα όπως αρουραίους».
Καθ. Christian Keysers
