Электроэнцефалографические измерения у бодрствующих игрунок, слушающих конвидовые вокализации

Summary

Для изучения эволюции языка важно сравнить механизмы работы мозга человека с механизмами работы мозга у приматов. Мы разработали метод неинвазивного измерения электроэнцефалографии (ЭЭГ) у бодрствующих животных. Это позволяет нам напрямую сравнивать данные ЭЭГ между людьми и животными в долгосрочной перспективе, не причиняя им вреда.

Abstract

Голосовая коммуникация играет решающую роль в социальных взаимодействиях приматов, особенно в выживании и социальной организации. Люди разработали уникальную и продвинутую стратегию голосовой коммуникации в форме языка. Чтобы изучить эволюцию человеческого языка, необходимо исследовать нейронные механизмы, лежащие в основе обработки голоса у человека, а также понять, как развивались механизмы мозга, сравнивая их с таковыми у нечеловекообразных приматов. В данной работе мы разработали метод неинвазивного измерения электроэнцефалографии (ЭЭГ) бодрствующих нечеловекообразных приматов. Этот метод записи позволяет проводить долгосрочные исследования без вреда для животных и, что важно, позволяет нам напрямую сравнивать данные ЭЭГ приматов с данными человека, что дает представление об эволюции человеческого языка. В данном исследовании мы использовали метод записи ЭЭГ кожи головы для изучения активности мозга в ответ на видоспецифичные вокализации у мартышек. Это исследование дает новые идеи за счет использования ЭЭГ кожи головы для захвата широко распространенных нейронных представлений у мартышек во время голосового восприятия, заполняя пробелы в существующих знаниях.

Introduction

Приматы используют видоспецифичные вокализации для передачи биологически важной информации, такой как эмоциональное состояние звонящего или намерение поддерживать социальные связи, присутствие хищников или другие опасные ситуации. Исследование нейронных механизмов, лежащих в основе восприятия вокализации у богатых голосом нечеловекообразных приматов, может дать нам важные ключи к лучшему пониманию эволюционного происхождения человеческого языка.

Обыкновенные игрунки – это небольшие приматы, обитающие в Южной Америке. В последние годы мартышки все чаще используются в качестве модельных животных, наряду с макаками, из-за их высокой репродукти....

Protocol

Все эксперименты были одобрены Комитетом по экспериментам на животных EHUB (No.2022-003, 2023-104) и проведены в соответствии с Руководством по уходу и использованию лабораторных приматов, опубликованным EHUB. Для эксперимента использовали девять обыкновенных игрунок (Callithrix jacchus, шесть самцов .......

Discussion

На что следует обратить внимание при анестезии
Были предприняты попытки введения как кетамина, так и ксилазина, и хотя они являются обезболивающими и поэтому подходят для длительных болезненных задач, мартышки, как правило, испытывают снижение уровня кислорода в крови без

Materials

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