Cómo codifica el cerebro el rango social y la ‘mentalidad ganadora’
Los ratones que han formado una jerarquía social se colocan en una caja donde compiten por una recompensa de comida. Los científicos de Salk pueden usar lecturas cerebrales para predecir con precisión qué animal ganará la recompensa y el rango social del animal. Crédito: Instituto Salk.
Si estás alcanzando el último trozo de pizza en una fiesta y ves que otra mano lo está haciendo al mismo tiempo, tu siguiente paso probablemente dependa tanto de cómo te sientas como de a quién pertenece esa mano. Tu hermanita podrías seguir adelante y agarrar la pizza. Tu jefe probablemente sea más probable que des un paso atrás y renuncies a la tajada. Pero si tienes hambre y te sientes particularmente confiado, puedes intentarlo.
Ahora, los investigadores de Salk han avanzado en la comprensión de cómo el cerebro de los mamíferos codifica el rango social y utiliza esta información para dar forma a comportamientos tales como luchar por la última rebanada de pizza. En los ratones que participan en una competencia, descubrió el equipo, los patrones de actividad cerebral difieren según el rango social del animal contrario. Además, los científicos pudieron usar lecturas cerebrales para predecir con precisión qué animal ganaría una recompensa de comida: el vencedor no siempre era el animal socialmente más dominante, sino el más comprometido con una «mentalidad ganadora». Los hallazgos se publicaron en Nature el 16 de marzo de 2022.
«La mayoría de las especies sociales se organizan en jerarquías que guían el comportamiento de cada individuo», dice la autora principal Kay Tye, profesora del Laboratorio de Neurobiología de Sistemas de Salk y Howard Hughes Medical. Investigador del Instituto. «Comprender cómo el cerebro media esto puede ayudarnos a comprender la interacción entre el rango social, el aislamiento y las enfermedades psiquiátricas, como la depresión, la ansiedad o incluso el abuso de sustancias».
Los investigadores ya sabían que un área del el cerebro llamado corteza prefrontal medial (mPFC) era responsable de representar el rango social en los mamíferos; las alteraciones en el mPFC de un ratón cambian el comportamiento de dominación de un animal. Pero se desconocía cómo la mPFC representaba esta información y qué neuronas (si las había) estaban involucradas en la alteración del comportamiento de dominancia.
En el nuevo estudio, Tye y su equipo permitieron que grupos de cuatro ratones compartieran una jaula, lo que permitió una jerarquía social para desarrollarse naturalmente, algunos animales se volvieron más dominantes y otros más subordinados. Luego, los investigadores seleccionaron pares de ratones que cohabitaban para competir por recompensas de comida en una estructura de estilo de torneo de «todos contra todos».
Para capturar la actividad cerebral de los animales, así como diferencias leves y difíciles de medir en su comportamiento mientras competían, los investigadores encabezaron varias tecnologías nuevas. Utilizaron nuevos dispositivos inalámbricos para registrar la actividad cerebral en animales que deambulan libremente y desarrollaron una herramienta de seguimiento de inteligencia artificial de múltiples animales para seguir los movimientos de los ratones a lo largo del tiempo, incluso cuando dos animales parecían idénticos. Finalmente, recurrieron a nuevos enfoques de modelado para analizar los datos.
Tan pronto como los ratones se emparejaron, los científicos descubrieron que la actividad de las neuronas en su mPFC podía predecir con un 90 por ciento de certeza el rango de su oponente.
«Esperábamos que los animales solo indicaran el rango cuando escucharan un pitido para comenzar la competencia», dice la coautora principal Nancy Padilla-Coreano, profesora asistente en la Universidad de Florida, quien llevó a cabo el trabajo mientras era becaria postdoctoral en Salk. «Pero resulta que los animales caminan con esta representación del rango social en su cerebro todo el tiempo».
Los investigadores de Salk han avanzado en la comprensión de cómo el cerebro de los mamíferos codifica el rango social y usa esta información para dar forma a los comportamientos. Crédito: Instituto Salk
Cuando los investigadores preguntaron a continuación si la actividad de las neuronas mPFC estaba asociada con el comportamiento, encontraron algo sorprendente. Los patrones de actividad cerebral se vincularon con cambios leves en el comportamiento, como la rapidez con la que se movía un ratón, y también podían predecir 30 segundos completos antes de que comenzara la competencia qué ratón ganaría la recompensa de comida.
Mientras que el más dominante Por lo general, se predijo que el ratón ganaría, a veces el modelo predijo con precisión que el animal subordinado ganaría. El modelo, dice el equipo, estaba capturando el éxito competitivo, o lo que algunas personas podrían llamar una «mentalidad ganadora».
Del mismo modo que a veces puede estar en un estado de ánimo más competitivo y es más probable que arrebate esa pizza. corte antes que su jefe, un ratón subordinado podría tener una «mentalidad ganadora» más que un animal más dominante y terminar ganando.
Las áreas del mPFC asociadas con el rango social y el éxito competitivo son adyacentes a una otro, descubrieron los investigadores, y altamente conectado. Las señales sobre el rango social, dicen, impactan el estado del cerebro involucrado en el éxito competitivo. En otras palabras, la confianza y la «mentalidad ganadora» de un animal subordinado pueden disminuir parcialmente cuando se enfrenta al ratón alfa.
«Esta es la primera vez que hemos podido capturar estos estados internos que conectan el rango social al comportamiento», dice Kanha Batra, estudiante de posgrado en el laboratorio de Tye y coautora del artículo. «En cualquier momento, pudimos predecir el próximo movimiento de un animal a partir de la actividad cerebral utilizando estos estados internos».
Los investigadores también demostraron que se produjeron cambios en la actividad cerebral cuando los animales competían y cuando recogían recompensas. solo. Sin embargo, el rango social del grupo de vida de los animales aún podría decodificarse a partir de la actividad cerebral, incluso cuando los animales estaban solos.
«Toda esta es una evidencia adicional que sugiere que estamos en diferentes estados cerebrales cuando estamos con otros en comparación con cuando estamos solos», dice Tye, titular de la cátedra Wylie Vale. «Independientemente de con quién estés, si eres consciente de otras personas a tu alrededor, tu cerebro está usando diferentes neuronas».
A continuación, los científicos examinarán cómo y cuándo las representaciones de los animales de las se desarrollan en primer lugar en el cerebro, así como también cómo se ven afectados otros tipos de comportamientos.
Explore más
Los científicos encuentran una red cerebral que hace que los ratones se mezclen Más información: Kay Tye, Los conjuntos corticales organizan la competencia social a través de los resultados hipotalámicos, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04507-5. www.nature.com/articles/s41586-022-04507-5 Información de la revista: Nature
Proporcionado por Salk Institute Cita: Cómo codifica el cerebro el rango social y ‘mentalidad ganadora’ (2022, 16 de marzo) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-brain-encodes-social-mindset.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.