Soziale Verbindungen beeinflussen die Gehirnstruktur von Rhesusaffen

Was ist die Verbindung zwischen sozialem Leben und Gehirnstruktur? Forscher der University of Pennsylvania, des Stem Cell and Brain Research Institute in Inserm und anderswo sind dem Verständnis dieses Zusammenhangs bei Rhesusaffen nun einen Schritt näher gekommen.

In Arbeit veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschrittestellte das Team fest, dass bei diesen nichtmenschlichen Primaten die Anzahl der sozialen Verbindungen die Größe der Schlüsselknoten in Teilen des Gehirns vorhersagte, die für soziale Entscheidungen und Empathie verantwortlich sind. Insbesondere stellten die Forscher fest, dass bei Makaken mit mehr Putzpartnern der mittlere obere temporale Sulcus (STS) und die ventral-dysgranuläre Insel größer wurden. Sie fanden keine solche Verbindung zwischen der Gehirnstruktur und anderen Variablen wie dem sozialen Status.

„Zum ersten Mal sind wir in der Lage, die Komplexität des Soziallebens einer Gruppe lebender Primaten mit der Gehirnstruktur in Beziehung zu setzen“, sagt Camille Testard, Doktorandin im vierten Jahr an den Platt Labs in Penn und Hauptautorin der Arbeit .

Frühere Forschungen zu menschlichen sozialen Netzwerken haben auf diese Beziehung hingewiesen, sagt Michael Platt, James S. Riepe Penn Integrates Knowledge University Professor. „Die Literatur zum Beispiel verbindet die Variation in der Größe der Amygdala mit der Anzahl der Facebook-Freunde, die Sie haben. Aber es ist schwierig, granulare Daten über menschliche soziale Interaktionen zu erhalten, weil wir Menschen nicht den ganzen Tag folgen können“, er sagt.

Bei den Rhesusaffen, die auf Cayo Santiago, einer Insel vor der Küste von Puerto Rico, leben, sieht es jedoch anders aus. Platt und Kollegen haben diese Gruppe von freilebenden nichtmenschlichen Primaten mehr als ein Jahrzehnt lang untersucht. Ein Teil dieser Forschung konzentrierte sich auf Pflegepartner, die direkte und wichtige Beziehungen für die Makaken darstellen, sowie auf die breiteren sozialen Netzwerke der Tiere, die Individuen darstellen, mit denen sie indirekt interagieren.

Nachdem zum Beispiel Hurrikan Maria die Insel getroffen hatte, untersuchten die Forscher, ob die Makaken angesichts begrenzter Ressourcen ihre sozialen Netzwerke vergrößerten oder schrumpften. Testard, der 2018 in das Labor eintrat, leitete die Analyse für diese Studie, die ergab, dass die Tiere sozialer wurden und einander akzeptierten und neue Beziehungen zusätzlich zu den bereits bestehenden eingingen.

Aufbauend darauf und auf früheren Arbeiten seines Mitarbeiters Jérôme Sallet von Inserm entwarf Testard auch die aktuelle Studie. Hier zeichnete das Team die detaillierten Interaktionen einer sozialen Gruppe von 68 erwachsenen Rhesusaffen auf Cayo Santiago auf und untersuchte dann fünf Faktoren: sozialer Status, Anzahl der Pflegepartner, physische Distanz zu anderen Affen, Verbundenheit mit beliebten Affen im Netzwerk und was die Forscher nannten „Betweenness“ oder die Fähigkeit, als Brücke zwischen getrennten Teilen des sozialen Netzwerks zu fungieren. Sie sammelten auch Gehirnscans für jedes Individuum in der sozialen Gruppe, darunter 35 jugendliche und junge Makaken.

Testard und Kollegen analysierten die Daten von Erwachsenen und stellten fest, dass der mittlere STS und die ventral-dysgranuläre Insel umso größer waren, je mehr Pflegepartner die Individuen hatten. „Es war sehr interessant, diese Regionen zu finden, da ihre Bedeutung für die soziale Kognition beim Menschen bekannt ist“, sagt Sallet. „Wir haben auch die mittlere STS-Region in einer anderen Studie identifiziert, die zeigt, dass die Aktivität in dieser Region durch die Vorhersagbarkeit des Verhaltens anderer moduliert wird.“

Ein unerwarteter Fund drehte sich um die Säuglinge. Laut Testard und Kollegen zeigte die Arbeit, dass junge Makaken nicht mit diesen Unterschieden in der Gehirnstruktur geboren wurden, sondern dass die Unterschiede mit der Entwicklung entstanden.

„Es gibt etwas an den Fähigkeiten, die man braucht, um viele Freundschaften zu schließen und aufrechtzuerhalten, die man von den Eltern bekommt. Man könnte meinen, es würde in dein Gehirn geschrieben, wenn du geboren wirst, aber es scheint eher aus den Mustern und Mustern hervorzugehen Interaktionen, die Sie haben“, sagt Platt. „Vielleicht bedeutet das, dass, wenn Ihre Mutter sozial ist und Sie die Fähigkeit haben, sozial zu sein, Ihr Gehirn so reifen kann, wie es den Erkenntnissen entspricht, die wir aufgedeckt haben. Das ist faszinierend.“

Dieses negative Ergebnis ist bezeichnend, sagt Sallet. „Wenn wir die gleiche Korrelation gesehen hätten, könnte es bedeuten, dass Sie, wenn Sie von einer sehr beliebten Mutter geboren wurden, irgendwie ein Gehirn haben, das Sie dazu prädisponiert, später im Leben populärer zu werden. Stattdessen schlägt es meiner Meinung nach vor, dass die Modulation wir beobachten, wird stark von unserem sozialen Umfeld bestimmt, vielleicht mehr als von unserer angeborenen Veranlagung.“

Obwohl sich all diese Ergebnisse speziell auf frei lebende Rhesusaffen beziehen, haben sie laut Platt mögliche Auswirkungen auf das menschliche Verhalten, insbesondere auf das Verständnis von neurologischen Entwicklungsstörungen wie Autismus.

Solche Verbindungen sind jedoch noch in weiter Ferne. Vorerst führt das Team weitere Forschungsarbeiten zur Untersuchung der Makakenpopulation in Cayo Santiago fort und untersucht Facetten wie die Frage, ob eine Naturkatastrophe wie der Hurrikan Maria die Gehirnstruktur der Tiere beeinflusst und wie soziale Verbundenheit das langfristige Überleben beeinflusst. Sie werden auch weiterhin tiefer in ihre neuesten Erkenntnisse eintauchen.

„Das ist kein Laborphänomen. Das ist das echte Leben, die reale Welt“, sagt Platt. „Diese Arbeit liefert eine Grundlage, um zu verstehen, wie diese Tiere navigieren. Es ist wirklich aufregend und befriedigend, dass diese Feldarbeit Synergien mit der Arbeit bildet, die wir seit langem im Labor machen.“