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# Biología # Neurociencia

Cómo la vocalización de los marmosets revela el papel del cerebro en la comunicación

Un estudio muestra cómo el comportamiento vocal de los marmosets está influenciado por el desarrollo del cerebro.

Gurueswar Nagarajan, Denis Matrov, Anna C. Pearson, Cecil Yen, Sean P. Bradley, Yogita Chudasama

― 6 minilectura


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El comportamiento vocal es clave para cómo se comunican los animales, sobre todo en diferentes etapas de sus vidas. Esto es especialmente cierto para animales sociales como los primates. Una especie interesante es el tití común, un monito pequeño conocido por su gran variedad de sonidos. Aunque los científicos no entienden del todo qué significan la mayoría de estos sonidos, las investigaciones muestran que diferentes tipos de llamados pueden compartir información útil sobre estructuras sociales, el entorno e incluso la presencia de comida o peligro.

Los Primeros Días de las Vocalizaciones del Tití

Cuando nacen los titís, sus sonidos vocales cambian bastante en los primeros meses de vida. Empiezan con una especie de "habla de bebé" llena de diferentes sonidos antes de pasar a llamados más distintivos como los de los adultos. Durante este desarrollo, ciertas características de los llamados, como su duración y tono, siguen ciertos patrones. Además, parece que estas vocalizaciones están influenciadas por cómo los padres interactúan con sus crías. Así que, algunas de las cosas que dicen los titís parecen ser aprendidas, no solo instintivas.

El Papel de la Corteza Cingulada Anterior

Una parte del cerebro que es significativa en el comportamiento vocal se llama corteza cingulada anterior (ACC). Esta parte del cerebro ayuda tanto con los estados emocionales como con la capacidad de vocalizar. Si estimulas el ACC, puede llevar a sonidos vocales, mientras que dañarlo puede limitar la capacidad de hacer sonidos espontáneos. Las conexiones entre el ACC y otras áreas del cerebro relacionadas con las emociones son cruciales para la comunicación vocal.

Preparando el Terreno para la Investigación

Para investigar cómo el ACC afecta el comportamiento vocal, los investigadores observaron a los titís a una edad temprana. Realizaron lesiones en el ACC de algunos titís jóvenes y luego rastrearon sus comportamientos vocales durante las semanas siguientes, comparándolos con los que no tenían lesiones. Los resultados mostraron que, incluso con daño en el ACC, los titís aún podían hacer llamados, pero había cambios notables en sus patrones de sonido y en cómo se comunicaban socialmente.

El Estudio de Comportamientos Vocales

Los investigadores estudiaron el comportamiento vocal en diez titís bebés, dividiéndolos en dos grupos: los con lesiones en el ACC y los sin lesiones. Grabaron los sonidos que hacían estos monos en un ambiente controlado durante seis semanas. Después de un tiempo, las resonancias magnéticas mostraron cambios significativos en el ACC de los monos con lesiones en comparación con los sanos.

Investigando el Cerebro

Una vez que los monos alcanzaron la adultez, los científicos examinaron sus cerebros para confirmar la extensión de las lesiones. También miraron diferentes células cerebrales y neurotransmisores que podrían haber sido afectados por las lesiones. Este paso fue esencial para entender cómo se alteró el comportamiento vocal.

Los Resultados de las Lesiones

El estudio mostró que los monos que tenían dañado el ACC aún hacían vocalizaciones, pero con cambios. Sus llamados se volvieron menos variados y la estructura acústica de sus llamados sociales se veía diferente. Estos cambios también se notaron en otras partes de sus cerebros conectadas al comportamiento vocal, lo que llevó a una mejor comprensión de cómo el ACC influye en la comunicación vocal.

Comportamiento Vocal en Acción

Después de las lesiones en el ACC, los titís continuaron vocalizando con frecuencia. Durante el periodo de observación de seis semanas, los investigadores documentaron miles de llamados, incluyendo una amplia gama de gritos y otros sonidos. Aunque tanto los monos con lesiones como los de control evolucionaron en sus patrones vocales, los animales con lesiones en el ACC mostraron un leve cambio en sus tipos de llamados y en cómo los encadenaban.

La Importancia de los Llamados de Contacto Social

Los llamados de contacto social, como los "phees", fueron especialmente importantes. En los animales sanos, estos llamados ayudaron a mantener los lazos sociales y la comunicación. Sin embargo, los titís con lesiones en el ACC mostraron una marcada disminución en sus llamados sociales, señalando el papel crítico del ACC en el desarrollo de estas vocalizaciones.

Cambios en la Sintaxis y Estructura del Llamado

La forma en que los titís combinaban sus llamados también cambió tras el daño en el ACC. Los investigadores se enfocaron en los llamados "phee" y encontraron que, aunque el número de sílabas por llamado se mantenía algo normal, la duración de esas sílabas y su volumen se vieron afectados. Los animales con lesiones tenían llamados más cortos y más fuertes que carecían de la variedad habitual, lo que sugiere una forma menos efectiva de comunicar sus necesidades sociales.

Implicaciones para la Sociedad de Titís

Estos hallazgos revelan que la integridad del ACC es esencial para el desarrollo vocal normal y la interacción social en titís. Sin un ACC funcional, los titís jóvenes se pierden la evolución típica de su comportamiento vocal. Esto podría afectar potencialmente sus habilidades sociales y relaciones, quizás incluso su capacidad para sobrevivir en la naturaleza donde la comunicación es vital.

El Panorama Más Amplio

El trabajo no solo arroja luz sobre los titís, sino que también insinúa mecanismos similares en los humanos. Así como el daño en el ACC en las personas puede llevar a apatía social, los monos jóvenes con daño en el ACC durante la vida temprana mostraron llamados alterados que sugieren un menor deseo de interacciones sociales. Estas ideas podrían tener implicaciones significativas para entender comportamientos sociales y déficits en varios contextos.

Conclusión: Una Voz para el Futuro

En resumen, el estudio muestra cómo el comportamiento vocal en los titís está influenciado por el desarrollo temprano del cerebro, particularmente el ACC. Esta área juega un papel crucial en cómo los titís jóvenes aprenden a comunicarse. A medida que esta investigación continúa, podría ayudar a desarrollar estrategias para abordar problemas de comunicación social tanto en animales como en humanos, sugiriendo que cada “llamado” cuenta en el gran esquema de la vida. Así que, la próxima vez que escuches a un tití, piensa en cuánto depende su comportamiento vocal de su cerebro y su entorno social.

Fuente original

Título: Cingulate cortex shapes early postnatal development of social vocalizations

Resumen: The social dynamics of vocal behavior has major implications for social development in humans. We asked whether early life damage to the anterior cingulate cortex (ACC), which is closely associated with socioemotional regulation more broadly, impacts the normal development of vocal expression. The common marmoset provides a unique opportunity to study the developmental trajectory of vocal behavior, and to track the consequences of early brain damage on aspects of social vocalizations. We created ACC lesions in neonatal marmosets and compared their pattern of vocalization to that of age-matched controls throughout the first 6 weeks of life. We found that while early life ACC lesions had little influence on the production of vocal calls, developmental changes to the quality of social contact calls and their associated sequential and acoustic characteristics were compromised. These animals made fewer social contact calls, and when they did, they were short, loud and monotonic. We further determined that damage to ACC in infancy results in a permanent alteration in downstream brain areas known to be involved in social vocalizations, such as the amygdala and periaqueductal gray. Namely, in the adult, these structures exhibited diminished GABA-immunoreactivity relative to control animals, likely reflecting disruption of the normal inhibitory balance following ACC deafferentation. Together, these data indicate that the normal development of social vocal behavior depends on the ACC and its interaction with other areas in the vocal network during early life.

Autores: Gurueswar Nagarajan, Denis Matrov, Anna C. Pearson, Cecil Yen, Sean P. Bradley, Yogita Chudasama

Última actualización: 2024-12-02 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.17.580738

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.17.580738.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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