Egy kínai kutatócsoport a versengés idegrendszeri hátterével kapcsolatos kísérletei során azt találta, hogy a győztes állatok idegrendszerében bekövetkező változások hozzájárulnak ezek további sikereihez.

A szociális állatok nagyrésze hierarchikus csoportokat hoz létre, amelyekben az egyedek rangja versengés révén alakul ki. A verseny általában nagyobb erőfeszítést igényel, de a győzelem értékes lehet. A magasabb rangokat elérő, domináns egyedekre jellemző a kitartás és motiváltság, vagyis hajlamosabbak nagyobb energiát fektetni a versengésbe. A dominancia kialakulásában fontos tényező még az ún. győztes effektus, amit több fajnál is megfigyeltek. A győztes effektus lényege, hogy azok az egyedek, amelyek korábban többször nyertek az adott fajra jellemző vagy mesterséges kompetíciókban, nagyobb valószínűséggel győzedelmeskednek újra. A jelenség idegrendszeri hátteréről még nem sokat tudunk, habár a dorzomediális prefrontális kérget (dmPFC) több kutatás is kapcsolatba hozta a szociális dominanciával, ezek japán makákók, illetve patkányok versengésével foglalkoztak.

Egy kínai kutatócsoport egerekben vizsgálta a szociális rang és a dmPFC működése közötti kapcsolatot. A kutatók a ’dominancia cső tesztet’ alkalmazták vizsgálataikban. A teszt lényege, hogy egy-egy egeret helyeznek egy szűk cső két végébe, amiben nem tudnak megfordulni az állatok. Az egerek előre indulnak, azonban hamarosan szembe találják magukat ellenfelükkel és elkezdődik a versengés, igyekeznek a másikat kitolni a csőből. Miután minden lehetséges páros megmérkőzött, a kutatók a győzelmek száma szerint rangsorolták az egereket. A teszt alatt elektródákkal rögzítették a dmPFC sejtjeinek aktivitását. A sejtek egy részénél fokozódott a tüzelési frekvencia, amikor az egér tolta a másikat vagy ellenállt a másik próbálkozásainak. Ezek a kompetitív viselkedések tehát fokozott aktivitást váltottak ki a dmPFC egyes sejtjeiből, ami egybe vág a korábbi kutatások eredményeivel.

Ezek után a kutatók mesterségesen serkentették a dmPFC aktivitását, ami az esetek többségében (90 %-ában) a stimulált egér győzelmét idézték elő, így az egerek rangsorban elfoglalt helye is megváltozott. Azok az állatok, amelyek többször is győztek a dmPFC aktivitásának fokozása miatt, a következő napon megtartották új rangjukat, méghozzá beavatkozás nélkül, tehát megjelent a győztes effektus. A kutatók kíváncsiak voltak arra is, hogy a cső teszten elért siker hogyan befolyásolja a teljesítményt más versengést igénylő feladat esetén. A ’meleg-pont verseny’ során több egér kerül ugyanabba a ketrecbe. A ketrec alja 0 °C hőmérsékletű, viszont egy sarokban kellemesen meleg. Mivel ezen a ponton egyszerre csak egy egyed fér el, az egerek versengeni kezdenek érte, a sikeresség pedig az itt eltöltött idő hosszában mérhető. Ezúttal is felállítottak egy rangsort, majd a rangsor alján lévő egereket a dmPFC stimulációjával többször is győzelemre vezették a cső teszten. Ezek az állatok másnap a meleg-pont verseny rangsorában is előkelőbb helyekre tettek szert, pedig ekkor már nem kaptak ingerlést.

A viselkedés elemzése alapján, a dmPFC stimulációja fokozta a kompetitív viselkedési elemek megjelenésének számát és időtartamát, viszont sem az agresszióra, sem a szociális érzékenységre nem volt hatással. A kutatók az eredmények alapján úgy gondolják, hogy a dmPFC a versengés ár-érték arányának megítélését módosítja. Az ár-érték arány felmérését más vizsgálatok is a dmPFC-hez kötik, kiszámításához a versengéshez szükséges erőfeszítés, a győzelem valószínűségének és a győzelem értékének becslése, majd ezek összesítése szükséges. Az ár-érték arány csökkenése hajlamosíthatja az állatot a versengésre. A győztes effektus is magyarázható ezzel a számítással: a korábbi győzelmek fokozzák az újabb győzelem valószínűségének becsült értékét, ezzel szintén csökken a számított ár-érték arány és az egyed nagyobb energiát fektet a versengésbe. A kísérletek szerint tehát a dmPFC-nek fontos szerepe van a szociális dominancia kialakulásában, feltehetőleg a versengés ár-érték arányának felmérése révén.

Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2018/5. számában jelent meg.