Các nghiên cứu này hiện cho thấy một điều tương tự xảy ra khi động vật tham gia vào các tương tác xã hội tự nhiên và chỉ ra rằng một số khía cạnh trong hành vi xã hội của động vật có thể được dự đoán dựa trên các quan sát thần kinh.
“Các mô hình động vật thực sự quan trọng để có thể nghiên cứu các hiện tượng não ở mức độ mà chúng ta thường không thể truy cập ở người. Bởi vì dơi sống tự nhiên trong môi trường xã hội rất phức tạp, chúng là một mô hình tuyệt vời để giải quyết các câu hỏi khoa học quan trọng về hành vi xã hội và các cơ chế thần kinh làm cơ sở cho nó”, Michael Yartsev thuộc Khoa Sinh học tại Đại học California, và tác giả của một trong những bài báo nói.
“Nếu bạn nghĩ bộ não giống như một hộp đen nhận đầu vào và phản hồi một số loại đầu ra thì việc nghiên cứu các tương tác xã hội giống như cố gắng hiểu đầu ra của một hộp cung cấp đầu vào cho một hộp khác và cách hai hộp đó hoạt động cùng nhau và tạo ra một vòng lặp. Nghiên cứu của chúng tôi trên chuột cho phép chúng tôi nhìn vào bên trong những hộp đen này và có cái nhìn rõ hơn về máy móc bên trong”, Weizhe Hong thuộc Khoa Hóa học Sinh học và Thần kinh học tại Đại học California, Los Angeles cho biết.
Nhóm Berkeley đã theo dõi những con dơi trong các phiên khoảng 100 phút mỗi lần khi chúng tham gia vào một loạt các tương tác xã hội tự nhiên, chẳng hạn như chải chuốt, giao phối và chiến đấu. Những con dơi được quay bằng máy quay tốc độ cao, và các hành vi và tương tác cụ thể của chúng được đặc trưng cẩn thận.
Khi điều này xảy ra, các nhà khoa học đã sử dụng một công nghệ gọi là điện sinh lý không dây để ghi lại đồng thời hoạt động của não trong vỏ não của dơi qua một loạt các tín hiệu thần kinh, từ dao động não đến từng tế bào thần kinh và quần thể thần kinh cục bộ.
Họ thấy rằng bộ não của những con dơi khác nhau có mối tương quan cao và mối tương quan này được thể hiện rõ nhất trong dải tần số cao của dao động não. Hơn nữa, mối tương quan giữa bộ não của những con dơi riêng lẻ được mở rộng qua nhiều khoảng thời gian tương tác xã hội, từ vài giây đến vài giờ. Đáng chú ý, bằng cách xem xét mức độ tương quan, họ có thể dự đoán liệu những con dơi có bắt đầu tương tác xã hội hay không.
Nhóm UCLA đã thực hiện một chiến thuật khác. Họ đã sử dụng một thiết bị gọi là kính hiển vi thu nhỏ để theo dõi hoạt động não của chuột trong các tình huống xã hội. Những thiết bị nhỏ bé này, chỉ nặng 2gr, được trang bị trên chuột và cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi hoạt động của hàng trăm tế bào thần kinh cùng một lúc ở cả hai loài động vật.
Họ thấy rằng chuột cũng thể hiện mối tương quan đan xen trong các tương tác xã hội tự nhiên nơi động vật tự do tương tác với nhau. Hơn nữa, việc tiếp cận hàng ngàn tế bào thần kinh riêng lẻ đã cho họ cái nhìn chưa từng thấy về quá trình ra quyết định của cả hai loài động vật và tiết lộ rằng mối tương quan giữa các loài xuất hiện từ các nhóm tế bào thần kinh khác nhau mã hóa hành vi và hành vi của chính đối tác xã hội.
Wujie Zhang, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Yartsev cho biết thêm: “Tương tác xã hội tự nhiên rất phức tạp. Điều quan trọng là phải nắm lấy sự phức tạp này để hiểu các tương tác xã hội ngoài đời thực ở cấp độ thần kinh học”.
“Chúng tôi biết rằng các tương tác xã hội đã được chỉnh sửa trong trong việc điều trị bệnh tâm thần ở người, bao gồm cả rối loạn phổ tự kỷ và tâm thần phân liệt. Phát triển một hệ thống mô hình có thể biến đổi gen mở ra khả năng khám phá cách đồng bộ hóa giữa những người mắc các bệnh này và có thể cung cấp thông tin mới về căn bệnh”, Lyle Kingsbury, một sinh viên đã tốt nghiệp làm việc trong phòng thí nghiệm của Hong nói.
