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近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员、湖北大学教授张永清团队，首次报告了跨物种的人与狗互动时脑电活动同步化现象。
（来源：Advanced Science）
通过分析人与家犬的脑电信号，研究发现双眼对视和抚摸可以分别诱发前额叶和顶叶区域的脑电活动同步，且这种同步的强度会随着双方熟悉度的增加而增强。
此外，携带与孤独症谱系障碍相关的 Shank3 基因突变的狗，在人犬互动中表现注意力降低和脑电活动同步化缺陷，同时这些异常表现可以通过致幻剂麦角乙二胺的使用得到恢复。
研究人员表示本次成果首次揭示不同物种之间即人与家犬之间也存在脑电活动的同步化现象。这一发现不仅增进了人们对人犬互动的神经机制的理解，也为开发孤独症的治疗策略提供了新思路。
（来源：Advanced Science）
首先，本次成果可用于孤独症干预方法的创新，即致幻剂可能具有干预孤独症表型的潜力。
这一发现可能引发更多关于麦角乙二胺或其他致幻剂在神经精神疾病治疗中的应用研究。另外，脑电同步化的异常也可以作为特定脑疾病（包括孤独症）早期筛查和诊断的候选指标。
其次，本次成果可助力行为科学和认知科学的发展，让人们能够准确地测定和理解跨物种之间社交互动的神经活动。
再次，本次成果可用于精神疾病的早期诊断和干预。脑电同步化的异常可以作为特定脑疾病（包括孤独症）的早期筛查和诊断，从而有助于开发新的干预策略，改善患者的生活质量。
日前，相关成果以封面论文《孤独症相关 Shank3 突变犬中人犬脑电活动耦合的破坏》（Disrupted Human–Dog Interbrain Neural Coupling in Autism-AssociatedShank3 Mutant Dogs）发表在Advanced Science[1]，中国科学院遗传与发育生物学研究所博士生任炜是第一作者，张永清担任通讯作者。
图 | 相关论文（来源：Advanced Science）
一位审稿人评价称：“这是有关跨物种个体间脑电同步化的令人兴奋的发现！研究者论证了双眼对视和抚摸能有效地诱发这种同步化，证据令人信服。”
另一位审稿人也认为这是一项“引人入胜的研究”，特别是研究者发现致幻剂麦角乙二胺促进了 Shank3 突变犬的社交脑电活动同步化，提示致幻剂可能具有干预孤独症表型的临床转化潜力。
尽管该研究显示了麦角乙二胺对于改善携带 Shank3 基因突变犬与人社交互动中的跨脑同步化和注意力，但还需要更多的实验来确定最佳剂量、疗程以及长期效果和安全性。
此外，通过改造合成一些没有致幻作用的致幻剂类似物，将有可能开发出更适合治疗孤独症社交障碍的新药。
张文清表示本次研究主要聚焦于家犬模型，未来还可以探讨其他动物如猫和马是否也表现出类似的跨物种脑电同步化现象。通过比较不同物种之间的差异，可能有助于揭示人类社交的神经机制。
同时，他们也会进一步研究到底哪些特定的神经环路参与了跨物种的脑电活动同步化，以及它们之所以能调控社交行为的背后原理。
参考资料：
Ren, W., Yu, S., Guo, K., Lu, C., & Zhang, Y. Q. (2024). Disrupted Human–Dog Interbrain Neural Coupling in Autism‐Associated Shank3 Mutant Dogs.Advanced Science, 11(41), 2402493.
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