fbpx

Fishing for Sociality: Hvordan det, vi ser, hjælper os med sociale interaktioner

Forfattere

Ana Rita Nunes, Ana S. Félix, Rui F. Oliveira

Langt væk ser du noget, der bevæger sig … er det en kvinde? Når du ser nærmere efter, genkender du bevægelsesmønsteret og kropsformen: Det er helt sikkert din mor. Da hun nærmer sig, genkender du hendes ansigt og ser, at hun bevæger sig hurtigt; du kan gætte, at hun er bekymret, fordi du kommer for sent til frokost! Mennesker kan visuelt skelne mellem andre, deres følelser og deres intentioner ved at se på, hvordan de bevæger sig, og hvordan deres kroppe er formet. Men personer med sociale vanskeligheder som autisme kæmper for at få den samme information fra disse visuelle signaler. Derfor er det vigtigt for læger og forskere at forstå, hvordan hjernen opfatter disse informationer. I vores arbejde studerede vi små fisk, der er afhængige af visuelle karakteristika, ligesom vi er, for at genkende deres artsfæller, og vi undersøgte, hvordan signaler fra bevægelse og kropsform hjælper disse fisk med at interagere med andre.

Hvordan genkender vi andre?

Efter en lang og trættende dag går du i seng. Der er stille og hyggeligt. Pludselig er der noget, der bevæger sig og straks fanger din opmærksomhed! En skræmmende skygge dukker op i mørket … den bevæger sig langsomt … PHEW! Den har en lang hale! Det er din kat! Interessant nok behøvede du ikke at se din kat tydeligt for at genkende den. Har du nogensinde spekuleret over hvorfor? Da jeg var barn, nød jeg at lave prik-til-prik-aktiviteter, hvor prikker skal forbindes med tal for at skabe billeder. Jeg forsøgte som regel at gætte tegningen, før jeg forbandt prikkerne. Der er et japansk ordsprog, der siger: “Ved at se en plet, kender du hele leoparden.” Faktisk kan din hjerne forbinde visuelle signaler med viden, som den allerede har lagret, og på den måde kan den komme med kvalificerede gæt om ting, du ser, selv om du ikke ser “hele billedet”, men kun specifikke træk.

Denne hjerneevne har været kendt i et stykke tid. I 1973 filmede en forsker en person, der var klædt helt i sort, med flere små lys fastgjort til personens hovedled. Ved at se videoen kunne observatørerne kun se lysene bevæge sig i mørket – ikke selve kroppen. Alligevel var det muligt for observatørerne at identificere, om personen gik, løb eller endda dansede [1]. Opfølgende eksperimenter viste, at observatørerne endda kunne se personens køn og følelser ud fra lysets bevægelse! Dette kaldes biologisk bevægelsesperception hvilket betyder evnen til at identificere handlinger og/eller følelser ved at se på levende væseners bevægelser.

Andre arter, herunder fisk, kan også gøre det. Forestil dig, at du er en lille fisk i det store hav. Du skal kunne skelne dine artsfæller fra klipper eller endda fra hajer med store munde, som bevæger sig anderledes. Det er et spørgsmål om liv eller død! De fleste fisk bruger deres syn til at få information fra omgivelserne. Hjernen behandler disse visuelle signaler og hvis der er andre dyr til stede, beslutter den, hvordan den vil interagere med dem: svømme tættere på eller svømme væk? Hvordan sker det?

Zebrafisk bruger synet til at genkende deres artsfæller

For at besvare dette spørgsmål studerede vi en lille og omgængelig stribet fisk kaldet zebrafisken. Disse fisk stammer oprindeligt fra Sydasien og bruges i forskningslaboratorier over hele verden, fordi de er nemme at håndtere og opdrætte. Deres adfærd i laboratoriet er meget lig den, man finder i deres naturlige miljø. Zebrafisk kan ikke lide at være alene, aldrig! Når de ser andre zebrafisk, går de hurtigt hen til dem og danner grupper, der kaldes stimer, hvor de føler sig beskyttet mod rovdyr og nemt kan finde føde eller partnere. For at danne stimer skal zebrafisk først genkende deres artsfæller. Hvordan gør de det? Flere forskere har påvist, at zebrafisk er afhængige af visuelle karakteristika, såsom form (kropsform) og biologiske bevægelser at identificere artsfæller-individer fra samme art. Men de præcise detaljer om, hvordan disse to signaler fremmer sociale interaktioner mellem fisk, er stadig ikke helt klarlagt.

Ligesom menneskehjernen producerer fiskehjernen molekyler, der muliggør kommunikation mellem forskellige dele af hjernen og kroppen. Disse molekyler kontrollerer mange funktioner, herunder sult og hukommelse. Et interessant molekyle, der produceres i hjernen, hedder oxytocin som også kaldes “kærlighedshormonet”, fordi det spiller en rolle i forældreskab og romantiske forhold. For eksempel frigives oxytocin, når vi krammer andre. Nylige undersøgelser har vist, at oxytocin er involveret i den sociale adfærd hos flere arter, herunder fisk [2]. Hvis du er interesseret i at lære mere om oxytocin, kan du læse denne artikel fra Frontiers for Young Minds [3].

Eksperimenter med zebrafisk

I vores arbejde stillede vi to hovedspørgsmål. For det første spurgte vi, hvordan biologisk bevægelse og form fremmer interaktioner mellem fisk. For det andet spurgte vi, om oxytocin er involveret i denne proces. Vi vidste allerede, at zebrafisk er meget sociale og danner stimer med deres artsfæller. Vi placerede zebrafisk i en tank med to forseglede gennemsigtige rum på hver sin side, det ene tomt og det andet med en stime. Vi så, at zebrafiskene tilbragte det meste af deres tid tæt på stimen, hvilket betyder, at de foretrækker stimen frem for det tomme rum. Da zebrafiskene ikke var i det samme vand som stimen, må de være i stand til at genkende artsfæller baseret på visuelle signaler (figur 1A). Vi prøvede også at placere zebrafisk i en tank, der ligner en biograf for fisk, hvor zebrafiskene kunne vælge mellem to film: den ene viste en fisk, der svømmede, og den anden viste en tom tank (figur 1B). Ikke overraskende tilbragte zebrafiskene det meste af deres tid tættere på deres yndlingsfilm – den svømmende fisk. Hvad ser zebrafiskene egentlig, når de kigger på enten filmen eller den rigtige stime?

Figur 1: Zebrafisk foretrækker at interagere med andre zebrafisk. (A) Zebrafisk blev anbragt i en tank med et rum på hver side: et tomt og et med en stime. De zebrafisk, der blev testet, tilbragte det meste af tiden tættere på deres artsfæller. (B) I et lignende eksperiment anbragte vi zebrafisk i en tank med en skærm, der viste en film på hver side. Hvis vi viste en film af en svømmende stime på den ene side og en film af en tom tank på den anden, tilbragte zebrafiskene det meste af tiden tæt på deres artsfæller (figur tilpasset fra kildeartiklen).

Når du kigger på akvarierne i det nærmeste byakvarium og ser fisk svømme, ser du ikke kun deres former, men også hvordan de bevæger sig – deres biologiske bevægelser. Zebrafisk kan også opfatte disse træk: de genkender formen på andre zebrafisk og den måde, deres artsfæller bevæger sig på. For at udforske dette filmede vi en fisk, der svømmede i et bassin, og redigerede videoen ved at ændre fiskens form og/eller bevægelse. Vi endte med flere forskellige videoer: den originale, af en fisk, der svømmer med normal biologisk bevægelse, en, hvor vi erstattede fiskens form med en prik, men lod den biologiske bevægelse være, og to andre, hvor vi inkluderede enten prikken eller fisken, men ændrede bevægelsen til en ikke-biologisk bevægelse. Et eksempel på en ikke-biologisk bevægelse er bevægelsen af et svingende pendul på et ur. Fisken, der blev testet, kunne vælge mellem to forskellige videoer, og vi målte den tid, fisken tilbragte tæt på hver af dem, for at bestemme dens præference for den pågældende video.

Hvad fandt vi ud af? Da vi testede zebrafiskenes præference for fisk vs. prik, fandt vi, at zebrafiskene havde en større præference for fiskeformen. Denne præference var stærkere, når der var bevægelse til stede (figur 2A-C). Kan zebrafisk identificere biologisk bevægelse? Vi præsenterede zebrafisk for to videoer, der viste den samme form, enten en prik eller en fisk, men med biologisk vs. ikke-biologisk bevægelse. For både prik- og fiskebillederne brugte zebrafiskene mere tid tættere på videoerne med biologisk bevægelse, hvilket viser en klar præference for dette cue (figur 2D,E). Når zebrafiskene havde valget mellem fisk med biologisk bevægelse og en prik med ikke-biologisk bevægelse, brugte de mere tid tættere på de svømmende fisk (figur 2F).

Figur 2: Zebrafisk foretrækker fiskeform og biologisk bevægelse. Vi viste to videoer og målte den tid, zebrafiskene tilbragte tæt på hver af dem. Hver prik repræsenterer en fisk. Y-aksen viser den tid, der blev brugt i nærheden af videoen. Videoerne var: (A) fisk uden bevægelse vs. prik uden bevægelse; (B) fisk, der svømmer (biologisk bevægelse) vs. prik med samme bevægelse; (C) fisk vs. prik, begge med ikke-biologisk bevægelse; (D) prik med biologisk bevægelse vs. prik med ikke-biologisk bevægelse; (E) fisk, der svømmer vs. fisk med ikke-biologisk bevægelse; og (F) fisk, der svømmer vs. prik med ikke-biologisk bevægelse. Stjerner angiver statistisk signifikante forskelle (figur tilpasset fra kildeartiklen).

Disse eksperimenter viste, at form og biologisk bevægelse begge er vigtige for at fremme sociale interaktioner mellem zebrafisk. Bevægelse alene havde også en stærkere effekt end form i sig selv.

Oxytocins rolle i opfattelsen af sociale visuelle signaler

Hvordan behandler hjernen disse signaler? Er oxytocin involveret? For at besvare det andet spørgsmål testede vi mutante zebrafisk, der manglede det molekyle, som oxytocin skal klæbe til, kaldet oxytocin-receptoren, for at fremme dens virkning. Vi brugte en mutantfisk, hvor en specifik del af DNA’et, der koder for oxytocinreceptoren, var blevet modificeret på en sådan måde, at denne type receptor ikke længere er funktionel. Hvis oxytocin er vigtigt for at regulere opfattelsen af disse visuelle signaler, vil mutantfisk uden oxytocinreceptoren have mindre præference for form og/eller biologisk bevægelse. Faktisk viste mutantfisk en nedsat præference for biologisk bevægelse, når de blev udsat for en prik med biologisk bevægelse i forhold til en prik med ikke-biologisk bevægelse (figur 3A,C). Men når mutantfisk blev vist en stillestående prik i forhold til en stillestående fisk, foretrak de stadig fisken (figur 3A,B). Disse resultater tyder på, at oxytocin er vigtigt for at opfatte biologisk bevægelse, men ikke kropsform.

Figur 3: Oxytocin hjælper zebrafisk med at opfatte biologiske bevægelser. (A) Præference score formel: tid fisk brugt tættere på en video med sociale signaler divideret med tid brugt tættere på de to videoer. (B) Normale zebrafisk og mutante zebrafisk, der mangler oxytocinreceptoren, fik vist videoer af en stillestående fisk vs. en stillestående prik. Både normale og muterede zebrafisk brugte mere tid i nærheden af fiskeformen. (C) Normale og mutante zebrafisk blev vist videoer af en svømmende prik vs. en prik med ikke-biologisk bevægelse. Mutantfiskene var mindre tiltrukket af den svømmende prik. Stjerner angiver statistisk signifikante forskelle (figur tilpasset fra kildeartiklen).

Mennesker med sociale vanskeligheder, som autismespektrumforstyrrelser er ikke så gode til at bruge sociale visuelle signaler [4]. Autisme er en kompleks tilstand med mange forskellige årsager, og den er endnu ikke fuldt forstået. Vi ved stadig ikke, hvilke molekyler der ikke gør deres arbejde ordentligt ved autisme, men oxytocin er en god kandidat. Oxytocin er kendt for at regulere social adfærd, og nu ved vi, at det er involveret i opfattelsen af biologisk bevægelse [5]. Undersøgelser med autistiske børn har forsøgt at forbedre deres sociale evner med oxytocin-næsespray. Nogle studier har rapporteret om forbedringer, men andre har ikke [6, 7], så der er stadig brug for flere studier.

Konklusion

Forestil dig vores zebrafisk i sit naturlige miljø, hvor den svømmer frit og lykkeligt. Nu ved du, at zebrafisk bruger visuelle signaler til at interagere med andre fisk. Mennesker gør det samme! Måske indhenter og bearbejder zebrafisk og mennesker social information på samme måde – måske er der en evolutionær mekanisme, som deles på tværs af arterne! Ligesom fisk kan vi nemt skelne mellem biologisk og ikke-biologisk bevægelse, og vi kan endda identificere en mand, der løber, ud fra en let animation, som vi beskrev tidligere. Der er brug for mere forskning for at forstå præcis, hvordan mennesker behandler sociale visuelle signaler, og hvilke molekyler der er involveret. Denne forskning er vigtig, fordi den i sidste ende kan bruges til at hjælpe mennesker med sociale forstyrrelser, såsom autisme, til at få det lettere med sociale interaktioner.

Ordliste

Biologisk bevægelsesopfattelse: Evnen til at forstå handlinger og/eller følelser ud fra levende væseners bevægelser.

Visuelle signaler: Observationer, der gør det muligt for os at forstå handlinger, at lære information, at kommunikere med andre.

Stime: En gruppe fisk, der svømmer sammen.

Biologisk bevægelse: Levende væseners bevægelse.

Konspecifikke: Individer, der tilhører den samme art.

Oxytocin: Et molekyle, der er involveret i, hvordan dyr opfører sig/interagerer med andre.

Oxytocin-receptor: Et molekyle, som oxytocin binder sig til, som i et puslespil, for at frembringe sine virkninger. Uden dette molekyle kan oxytocin ikke virke i hjernen.

Autisme spektrum forstyrrelser: Komplekse tilstande, der begynder under hjernens udvikling hos børn, og som påvirker en persons adfærd, kommunikation og sociale interaktioner.

Information om artiklen

Forfatterne erklærer, at forskningen blev udført i fravær af kommercielle eller økonomiske relationer, der kunne opfattes som en potentiel interessekonflikt.
↑Nunes, A. R., Carreira, L., Anbalagan, S., Blechman, J., Levkowitz, G. og Oliveira, R. F. 2020. Perceptuelle mekanismer for socialt tilhørsforhold hos zebrafisk. Sci. Rep. 10:3642. doi: 10.1038/s41598-020-60154-8

[1] Johansson, G. 1973. Visuel opfattelse af biologisk bevægelse og en model til analyse af den. Percept. Psychophys. 14:201-11. doi: 10.3758/BF03212378

[2] Ribeiro, D., Nunes, A. R., Teles, M. C., Anbalagan, S., Blechman, J., Levkowitz, G. og Oliveira, R. F. 2020. Genetisk variation i det sociale miljø påvirker adfærdsmæssige fænotyper af oxytocinreceptormutanter i zebrafisk. eLife 9:e56973. doi: 10.7554/eLife.56973

[3] Quintana, D., og Alvares, G. 2016. Oxytocin: Hvordan ændrer dette neuropeptid vores sociale adfærd? Front. Young Minds 4:7. doi: 10.3389/frym.2016.00007

[4] Blake, R., Turner, L. M., Smoski, M. J., Pozdol, S. L., og Stone, W. L. 2003. Visuel genkendelse af biologisk bevægelse er svækket hos børn med autisme. Psychol. Sci. 14:151-7. doi: 10.1111/1467-9280.01434

[5] Kéri, S., og Benedek, G. 2009. Oxytocin forbedrer opfattelsen af biologisk bevægelse hos mennesker. Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 9:237-41. doi: 10.3758/CABN.9.3.237

[6] Parker, K. J., Oztan, O., Libove, R. A., Sumiyoshi, R. D., Jackson, L. P., Karhson, D.S., et al. 2017. Intranasal oxytocin-behandling af sociale mangler og biomarkører for respons hos børn med autisme. Pro. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 114:8119-24. doi: 10.1073/pnas.1705521114

[7] Dadds, M. R., MacDonald, E., Cauchi, A., Williams, K., Levy, F. og Brennan, J. 2014. Nasal oxytocin til sociale underskud i barndomsautisme: et randomiseret kontrolleret forsøg. J. Autism. Dev. Disord. 44:521-31. doi: 10.1007/s10803-013-1899-3

Nunes AR, Félix AS og Oliveira RF (2022) Fishing for Sociality: How What We See Helps us With Social Interactions (Fiskeri efter socialitet: Hvordan det, vi ser, hjælper os med sociale interaktioner). Forsiden. Young Minds. 10:673590. doi: 10.3389/frym.2022.673590
Fanli Jia
Indsendt: 27. februar 2021; Accepteret: 8. marts 2022; Offentliggjort online: 4. maj 2022.
Copyright © 2022 Nunes, Félix og Oliveira
Finansiering
Dette arbejde blev finansieret af et forskningslegat fra BIAL FOUNDATION (Neural mechanisms of social cognition in zebrafish, No. 339/14, PI ARN).

Læs videre

De ord, vi lærer tidligt i livet, er byggesten for vores hjerner, hjælper dem med at vokse og hjælper os med at forstå verden bedre. Når vi lærer nye ord og begreberne bag dem, støtter vi det fundament, som vores fremtidige læring, relationer og præstationer er bygget på. Et rigt tidligt ordforråd åbner døren til at forstå komplekse ideer, løse problemer og udtrykke tanker og følelser mere klart. Tidligt sprog kan endda understøtte fjerne fremtidige resultater som f.eks. akademisk succes i gymnasiet og beskæftigelse som voksen. Denne artikel vil diskutere, hvorfor den tidlige snak er så kraftfuld, hvordan den understøtter fremtidig læring, og hvilke faktorer der er de vigtigste bidragydere til at udvikle ordforråd i de første par leveår.

Neurodiversitet betyder, at alle menneskers hjerner behandler information forskelligt fra hinanden. Med andre ord tænker og lærer folk på mange forskellige måder. At være neurodivergent betyder, at den måde, en persons hjerne bearbejder information på, kan være ret karakteristisk eller endda sjælden – og i nogle tilfælde kan denne forskel have et navn, som ADHD, autisme eller dysleksi. Omkring hver femte person er neurodivergent: Måske er du selv neurodivergent! I denne artikel diskuterer vi de måder, hvorpå neurodiversitet kan påvirke, hvordan mennesker oplever hverdagen. Vi forklarer noget af den forskning, der har undersøgt, hvordan neurodivergente mennesker bearbejder information. Vi fortæller også om igangværende forskning, der fokuserer på at gøre steder som skoler og hospitaler mere behagelige for neurodiverse mennesker. Når vi alle forstår, hvad neurodiversitet er, er det lettere for alle at være sig selv, uanset hvordan de tænker, føler og lærer.

I livet er det vigtigt, at vi kan berolige os selv eller styre vores følelser, når vi bliver meget opstemte eller meget kede af det. Børn lærer at gøre dette i en ung alder. Vi ønskede at finde ud af, hvilke dele af et barns miljø, f.eks. hvordan deres forældre interagerer med dem, eller hvordan livet er derhjemme, der har betydning for, hvordan børn kontrollerer deres følelser. Vi forudså, at børn, der er bedre til at styre deres følelser, kan være mere tilbøjelige til at hjælpe andre mennesker. Vi brugte spørgeskemaer og opgaver til at finde ud af, hvordan børn håndterer deres følelser og interagerer med andre. Vi fandt ud af, at både forældre og livet i hjemmet havde betydning for, hvor godt børn håndterer deres følelser. Vi fandt også ud af, at børn, der var bedre til at håndtere deres følelser, var mere tilbøjelige til at hjælpe andre i nød og mindre tilbøjelige til at opføre sig dårligt derhjemme.

Vidste du, at når du bliver født, består dit kranium af mange forskellige knogler, som endnu ikke er helt forbundne? Årsagen er, at når hjernen vokser, skal kraniet udvide sig og vokse med den. Nogle gange kan knoglerne smelte sammen tidligere, end de skal, hvilket får børn over hele verden til at blive født med unormale hovedformer. Denne tilstand kaldes kraniosynostose og opstår, når hovedets knogler smelter sammen for tidligt i udviklingen. En bestemt type kraniosynostose, kaldet sagittal kraniosynostose, kan i høj grad påvirke et barns helbred og liv. Der er flere teknikker, der kan udføres for at forbedre et barns hovedform. To operationer, en total rekonstruktion af kraniehvælvingen (større operation) og en endoskopisk suturektomi (mindre operation), har resulteret i store forbedringer. Begge operationer kan korrigere et barns hovedform, men det er vigtigt at finde ud af, hvilken operation der kan give barnet de bedste resultater og samtidig mindske risikoen for yderligere skader.

Tak for din tilmelding.

Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.

Med venlig hilsen
MiLife