Nowe badanie zademonstrowało istnienie połączeń w mózgu potrzebnych do tego, by mysz, której nic się nie dzieje, współodczuwała strach oraz ból innej, z którą dzieli klatkę. Także tych „obwodów”, dzięki którym zaczyna się lepiej czuć wyłącznie dzięki kontaktowi z towarzyszką, której łagodzi się cierpienia farmakologicznie.

Serię doświadczeń i obserwacji na myszach laboratoryjnych, którym podawano środek wywołujący stan zapalny (ból) lub morfinę (ulgę) przeprowadzili naukowcy uczelni Stanforda, m.in. neurobiolodzy Monique Smith i Robert Malenka. Oboje opowiadali w serwisach naukowych o swoich doświadczeniach opisanych w styczniowym numerze czasopisma „Science” 

Jak Smith wyjaśniła na portalu Science News, wraz z kolegami badała elementy składowe mechanizmu empatii u zwierząt. Poznając je na modelu zwierzęcym być może łatwiej będziemy mogli rozumieć procesy zachodzące w ciele człowieka, szczególnie tych objętych chorobami pozbawiającymi zdolności do odczuwania emocji drugiej istoty (narcyzm, psychopatia)

- Ból jest nie tylko doświadczeniem fizycznym, ale i emocjonalnym – przekonuje neurobiolożka. Gdy w tylnią łapę jednej z dwóch myszy przebywających w klatce podano środek wywołujący ból stawów jak u chorych na artretyzm, po godzinie razem „ta stojąca z boku” czuła się niewiele lepiej niż mysz, której podano zastrzyk. Zachowywała się, jakby bolała ją jej własna noga. Testy wykazały i niej obniżony próg odczuwania bólu.

W kolejnym eksperymencie obie myszy dostały „reumatyczny” zastrzyk wywołujący ból w nodze, ale jedna chwilę później także dawkę uśmierzającej ból morfiny. Po czterech godzinach spędzonych w jednej klatce ta, której nie dawano środka przeciwbólowego zachowywała się w sposób, jak gdyby jej też go wstrzyknięto. – Testy wykazały u niej podwyższony próg bólu wyłącznie w konsekwencji przebywania z myszą, której zmniejszono cierpienia – zauważa Robert Malenka w rozmowie z „The Scientist” 

W trzecim eksperymencie na oczach jednej myszy drugą porażono lekko prądem wywołując reakcję obronną (gryzoń zastygł). Gdy wcześniejszego obserwatora umieszczono w tym samym miejscu, gdzie jej koleżanka zastygła przerażona, ona sama też znieruchomiała, choć niczego z nią nie robiono. Potwierdzałoby to hipotezę autorów badania, że myszy zdolne są do reakcji empatycznych na widok krzywdy dziejącej się innym gryzoniom.

Żeby zrozumieć, dlaczego myszy zdolne są do współodczuwania bólu, ulgi czy strachu, Smith, Malenka i trzeci biorący udział w eksperymencie neurobiolog Naoyuki Asada, z pomocą optogenetyki (aktywowanie światłem neuronów) prześledzili miejsca aktywności mózgu podczas eksperymentów oraz ścieżki neuronalne związane z przesyłaniem sygnałów między tymi centrami. Za każdym razem sygnały wychodziły i wracały do kory przedniej (AAC). U ludzi to obszar odpowiedzialny za pamięć i funkcjonowanie kognitywne.

W przypadku odczuwania bólu i ulgi aktywowało się także jądro półleżące (NAc), obszar, który zajmuje się kwestiami motywacji i zachowań społecznych. Gdy naruszono to połączenie, zwierzęta przestawały odczuwać empatię. Podobnie na włączenie i wyłączenie reagował mózg w przypadku współodczuwania strachu, ale tam aktywnym ośrodkiem była podstawno-boczna część ciała migdałowatego (BLA).