Прагматические представления собственных и чужих действий в путамене обезьяны

Как мозг понимает, когда действовать вместе с другими

Повседневные задачи — передать чашку, пожаловать руку, совместно поднять коробку — зависят от тихого чуда в мозге: нам нужно решить, когда двигаться, когда сдержаться и как согласовать свои действия с действиями партнёра. В этом исследовании изучают, как глубокая структура мозга, называемая путаменом, помогает макакам координировать собственные движения руки с движениями партнёра, выявляя принципы, которые могут также определять социальное взаимодействие у людей и быть релевантными при таких нарушениях, как болезнь Паркинсона.

Общий стол для проверки командной работы

Чтобы изучить эту скрытую систему координации, исследователи натренировали двух макак выполнять «задачу взаимного действия» вместе с экспериментатором-человеком. Обезьяна и человек сидели напротив друг друга за небольшим столом с общим объектом между ними. В каждом испытании звуки и визуальные символы указывали, кто должен действовать (обезьяна или человек) и какой тип захвата использовать: тонкий щипковый захват кончиком большого пальца и подушечкой пальца или захват всей кистью, охватывающий предмет. Иногда движение выполняли при полном освещении, иногда в полной темноте, а иногда действие партнёра происходило за прозрачным барьером. Тщательно контролируя, кто двигается, каким способом и что видно, команда могла разделить вклад путамена в ответы на собственные действия и на действия другого.

Сигналы от коры и собственный «голос» путамена

Путамен располагается глубоко в мозге и получает плотные входы из корковых областей, которые планируют и контролируют движения рук. Используя тонкие многоканальные зонды, исследователи сначала анатомически подтвердили, что записывают зоны путамена, связанные с управлением рукой и предплечьем. Затем они измеряли два типа активности: медленные электрические ритмы (локальные полевые потенциалы), которые в основном отражают входящие сигналы из коры, и быстрые спайки отдельных нейронов, которые представляют собственный выход путамена. Медленные ритмы повторяли известные закономерности из моторных корковых областей: они менялись, когда поступали инструкции о том, кто должен действовать и какой захват использовать, ещё до любого движения. Напротив, большинство отдельных нейронов оставались тихими в период инструкций и меняли свою активность лишь тогда, когда действие фактически готовилось или выполнялось.

Нейроны для себя, для других и для обоих

Среди сотен зарегистрированных нейронов команда обнаружила разные группы. Некоторые нейроны реагировали только когда захват выполняла обезьяна, некоторые — только когда действовал человек-партнёр, а другие активировались при действиях обоих агентов. Многие клетки повышали свою активность («фасилитировались»), тогда как у других она снижалась («подавлялась»). Нейроны, реагировавшие и на собственные, и на чужие действия, как правило, имели очень похожую хронологию в обоих случаях, но при этом содержали достаточно тонких различий, чтобы классификатор мог определить, кто действовал. Важно, что примерно четверть нейронов, активных при собственных движениях обезьяны, различали щипковый и захват всей кистью, и это предпочтение захвата сохранялось даже в темноте. Это показывает, что путамен не просто передаёт визуальную информацию — он кодирует детальные аспекты самих ручных действий обезьяны.

Видеть не обязательно, совместное пространство — важно

Важным сюрпризом стало поведение при манипуляции видимостью. Для собственных действий обезьяны большинство нейронов путамена срабатывало с одинаковой силой как при свете, так и в полной темноте, что указывает на то, что визуальная обратная связь от руки в большинстве случаев не обязательна. То же наблюдалось и для нейронов, реагировавших на действия человеческого партнёра: клетки всё ещё активировались, когда партнёр захватывал объект в темноте. Однако когда партнёр выполнял точно такое же действие, хорошо видимое, но за прозрачным барьером, который исключал любую потенциальную физическую интеракцию с объектом, большинство этих «чужеродных» реакций уменьшались или исчезали. Сцена выглядела одинаково, но поскольку обезьяна по сути не могла дотянуться до предмета, ответ путамена на действие партнёра значительно снижался.

Что это значит для повседневных социальных действий

Эти результаты предполагают, что путамен не просто зеркалит увиденное; вместо этого он представляет действия — собственные и чужие — с точки зрения того, что на самом деле можно с ними сделать в общем окружении. Приходящие из коры ритмы, по-видимому, передают широкий набор возможных действий, тогда как путамен фокусируется на конкретной опции, которая сейчас релевантна: какое движение руки выполнить и стоит ли вообще реагировать на движение другого. Поскольку путамен сильно вовлечён при таких состояниях, как болезнь Паркинсона, эта работа открывает новое окно в понимание того, почему социальная координация и совместные движения могут становиться сложнее, и указывает на более широкую «сеть социальных действий» в мозге, связывающую восприятие, возможность и выбор.

Цитирование: Rotunno, C., Reni, M., Ferroni, C.G. et al. Pragmatic representations of self- and others’ action in the monkey putamen. Nat Commun 17, 608 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68403-6

Ключевые слова: социальное действие, моторный контроль, базальные ганглии, зеркальные нейроны, болезнь Паркинсона