Mediciones electroencefalográficas en titíes despiertos escuchando vocalizaciones conespecíficas

Resumen

Para estudiar la evolución del lenguaje, es importante comparar los mecanismos cerebrales de los humanos con los de los primates no humanos. Desarrollamos un método para medir de forma no invasiva la electroencefalografía (EEG) de animales despiertos. Nos permite comparar directamente los datos de EEG entre humanos y animales a largo plazo sin dañarlos.

Resumen

La comunicación vocal juega un papel crucial en las interacciones sociales de los primates, particularmente en la supervivencia y la organización social. Los seres humanos han desarrollado una estrategia de comunicación vocal única y avanzada en forma de lenguaje. Para estudiar la evolución del lenguaje humano, es necesario investigar los mecanismos neuronales que subyacen al procesamiento vocal en los humanos, así como comprender cómo han evolucionado los mecanismos cerebrales comparándolos con los de los primates no humanos. En este trabajo, desarrollamos un método para medir de forma no invasiva la electroencefalografía (EEG) de primates no humanos despiertos. Este método de registro permite realizar estudios a largo plazo sin dañar a los animales y, lo que es más importante, nos permite comparar directamente los datos de EEG de primates no humanos con los datos humanos, lo que proporciona información sobre la evolución del lenguaje humano. En el estudio actual, utilizamos el método de registro de EEG del cuero cabelludo para investigar la actividad cerebral en respuesta a vocalizaciones específicas de la especie en titíes. Este estudio proporciona nuevos conocimientos mediante el uso de EEG del cuero cabelludo para capturar representaciones neuronales generalizadas en titíes durante la percepción vocal, llenando los vacíos en el conocimiento existente.

Introducción

Los primates utilizan vocalizaciones específicas de cada especie para transmitir información biológicamente importante, como el estado emocional de la persona que llama o su intención de mantener los lazos sociales, la presencia de depredadores u otras situaciones peligrosas. La investigación de los mecanismos neuronales que subyacen a la percepción de la vocalización en primates no humanos ricos en voz puede proporcionarnos pistas críticas para comprender mejor los orígenes evolutivos del lenguaje humano.

Los titíes comunes son pequeños primates nativos de América del Sur. En los últimos años, los titíes han sido cada vez más utilizados co....

Protocolo

Todos los experimentos fueron aprobados por el Comité de Experimentación Animal del EHUB (No.2022-003, 2023-104) y se llevaron a cabo de acuerdo con la Guía para el Cuidado y Uso de Primates de Laboratorio publicada por el EHUB. Para el experimento se utilizaron nueve titíes comunes (Callithrix jacchus, seis machos y tres hembras, de 2 a 12 años, con un peso de 330 a 490 g).

1. Animales

1. Aloje a los titíes en jaulas individuales equipadas con cajas nido, perchas de madera y otros dispositivos de enriquecimiento.
2. Mantener las habitaciones bajo un ciclo de luz-oscuridad de 12 h, con una temperatura....

Resultados

En primer lugar, trazamos los potenciales promedio relacionados con eventos (ERP) para cada estímulo auditivo en los titíes (Figura 2). El potencial evocado auditivo (AEP) fue prominente en la condición de ruido , reflejando el inicio claro de los estímulos (ver Figura 1D). Para comparar los ERPs promediados entre los tipos de llamada y los estímulos de ruido, aplicamos un análisis de varianza unidireccional (ANOVA) con los estímulos como factor .......

Discusión

Puntos a tener en cuenta sobre la anestesia
Se ha intentado la administración de ketamina y xilacina, y si bien estos son analgésicos y, por lo tanto, adecuados para tareas dolorosas prolongadas, los titíes tienden a experimentar disminuciones en los niveles de oxígeno en la sangre sin inhalación de oxígeno⁴⁴. En resumen, el alfaxalon es probablemente el más adecuado para tareas indoloras como el afeitado o la fabricación de mascarillas. Además, para el afeitado, que d.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Alfaxalone	Meiji Animal Health	Alfaxan
Amplifier	Brain Products	BrainAmp
Atropine	Fuso Pharmaceutical Industries	Atropine Sulfate Injection
Audio editor	Adobe	Adobe Audition
Data processing software	MathWorks	MATLAB	version R2023a
Data processing toolbox	University of California-SanDiego	EEGLAB
Data processing toolbox	University of California-Davis	ERPLAB
Electric shaver	Panasonic	ER803PPA
Electrode	Unique Medical	UL-3010	AgCl coated (custom)
Electrode gel	Neurospec AG	V16 SuperVisc
Electrode input box	Brain Products	EIB64-DUO	64ch
Glue	3M	Scotch 7005S
Hair removering cream	Kracie	epilat for sensitive skin
Isoflurane	Bussan Animal Health	ds isoflurane
Liquid gum	San-ei Yakuhin Boeki	Arabic Call SS	Gum arabic+water
Liquid nutrition	Nestlé Health Science Company	Isocal 1.0 Junior	Polymeric formula
Maropitant	Zoetis	Cerenia injectable solution
Monitor Camera	Intel	RealSense LiDAR Camera L515
Monkey pellets	Oriental Yeast	SPS
Primate chair	Natsume Seisakusho	Order made
Pulse oximeters	Covident	Nellcor	PM10N
Skin prepping pasta	Mammendorfer Institut für Physik und Medizin	NeuPrep
Slicon tube	AsONE	Φ4 x 7mm
Speaker	Fostex	PM0.3
Synchronization device	Brain Vision	StimTrak
Thermoplastic mask	CIVCO	MTAPU Type Uniframe Thermoplastic Mask 2.4mm