Substrati neurali alla base del riconoscimento dello stato emotivo e della familiarità nei topi.

Abstract

Il comportamento sociale negli animali dipende sia dal riconoscimento delle emozioni che dall’azione coordinata. In questa tesi, abbiamo indagato i meccanismi neurali e comportamentali alla base dell’interazione sociale e della cooperazione nei topi. La prima parte si è concentrata sul ruolo dei neuroni SOM+ nella corteccia prefrontale prelimbica durante il test di discriminazione delle emozioni, utilizzando la fiber photometry per monitorare l’attività neurale mentre i topi interagivano con partner in diversi stati emotivi. Abbiamo riscontrato che l’attività dei neuroni SOM+ e la sincronia inter-cerebrale erano modulate dallo stato emotivo del partner sociale.

La seconda parte ha esaminato come i topi imparano a cooperare in un compito coordinato basato su nosepoke e ricompensa, misurando le curve di apprendimento e la performance in diversi stati emotivi. I nostri risultati mostrano che i topi possono adattare in modo flessibile il loro comportamento cooperativo in risposta alle sfide del compito, con la performance influenzata sia dai segnali che dalla dinamica tra i partner.

Nel complesso, questi risultati evidenziano l’importanza dei circuiti prefrontali nell’elaborazione dei segnali emotivi e dimostrano come il contesto sociale e l’attività neurale contribuiscano al comportamento cooperativo. Questo lavoro offre nuove prospettive sulle basi neurali dell’interazione sociale nei mammiferi.

Social behavior in animals depends on both emotional recognition and coordinated action. In this thesis, we investigated the neural and behavioral mechanisms underlying social interaction and cooperation in mice. The first part focused on the role of SOM+ neurons in the prelimbic prefrontal cortex during the Emotion Discrimination Task, using fiber photometry to monitor neural activity while mice interacted with partners in different emotional states. We found that SOM+ neuron activity and interbrain synchrony were modulated by the emotional state of the social partner. The second part examined how mice learn to cooperate in a reward-driven coordinated nosepoke task, measuring learning curves, and performance under different emotional states. Our results show that mice can flexibly adapt their cooperative behavior in response to task challenges, with performance influenced by both cues and partner dynamics. Together, these findings highlight the importance of prefrontal circuits in emotional cue processing and demonstrate how social context and neural activity contribute to cooperative behavior. This work provides new insights into the neural basis of social interaction in mammals.