Ученые раскрыли, как мозг человека реагирует на чужую боль и эмоции

Южнокорейские ученые из Института фундаментальных наук выяснили, как мозг обрабатывает чужую боль и страдания. Эти нейронные механизмы лежат в основе эмпатии. Результаты, опубликованные в научном журнале Nature Communications (NatComms).

Эмпатия служит фундаментальным аспектом человеческого взаимодействия, но до сих пор оставалось загадкой, как именно мозг кодирует и обрабатывает эмоциональные переживания других. Используя передовые методы визуализации, специалисты смогли идентифицировать специфические нейронные ансамбли в передней поясной коре (ППК), которые активируются, когда мы наблюдаем страдания другого человека.

Ученые провели эксперименты на мышах, используя миниатюрную эндоскопическую кальциевую визуализацию, чтобы отслеживать активность отдельных нейронов в режиме реального времени. Мыши-наблюдатели видели, как другая мышь получала легкие удары током по ноге. Исследователи обнаружили, что нейроны в ППК активировались как тогда, когда мышь сама испытывала боль, так и тогда, когда она наблюдала за страданиями другой мыши.

Это явление, известное как «эмпатическое замирание», подтверждает, что наблюдение за болью другого вызывает нейронную реакцию, похожую на непосредственный опыт боли. Более того, активность нейронов в ППК отражала эмоциональные, а не сенсорные аспекты боли, что подчеркивает ключевую роль этой области мозга в обработке аффективных переживаний.

Ученые также изучили связь между ППК и околоводопроводным серым веществом (PAG) — областью мозга, отвечающей за регуляцию страха и боли. Используя оптогенетику (метод, позволяющий управлять активностью нейронов с помощью света), ученые обнаружили, что подавление цепи ППК-PAG значительно снижает эмпатическое замирание и поведение избегания боли. Это подтверждает, что указанный нейронный путь играет ключевую роль в преобразовании воспринимаемого страдания в поведенческие реакции.

Важным аспектом исследования стало использование мышей, не имевших предшествующего опыта боли. Это позволило ученым изучить «чистое» эмоциональное заражение, исключив влияние прошлого опыта. Такой подход дал новое понимание фундаментальных механизмов аффективной эмпатии.

Результаты исследования могут иметь важные последствия для понимания и лечения нейропсихиатрических расстройств, таких как аутизм, антисоциальное расстройство личности, ПТСР и шизофрения, которые часто связаны с нарушением способности к эмпатии.