Számos faj, köztük az ember életében is alapvető jelentőségűek a fajtársakkal kialakított kapcsolatok. A társas viszonyok kialakításához és fenntartásához elengedhetetlen, hogy a faj egyedei szívesen lépjenek interakcióba egymással. Ehhez kétségtelenül olyan idegrendszeri mechanizmus szükséges, amelynek köszönhetően a fajtársak társasága örömforrás lehet. Egy új kísérleti elrendezéssel tárták fel a kutatók a mechanizmusért felelős idegrendszeri struktúrákat az egerek agyában.
A fajtársakkal való együttélés számtalan előnyt rejt magában, amit rengeteg állatfaj aknáz ki. A tömegben nagyobb biztonságban van az egyed, és például a szaporodásra is nagyobb esélye lehet. Nem véletlen tehát, hogy az állatok jelentős része különféle csoportokban él együtt. Ehhez azonban elengedhetetlen, hogy az egyednek valamiféle affinitása legyen a társak iránt.
Ez a társas érzékenység érhető tetten az embernél is: az ember számára általában élvezetes más emberek társaságában lenni. Ez a tény azt feltételezi, hogy az agy egyfajta értéket tulajdonít a fajtársak közelségének. Manapság már tudjuk, hogy az efféle értéktulajdonítás az ún. jutalmazó vagy jutalmazási rendszerhez köthető. Ez a több idegrendszeri struktúrát magában foglaló hálózat aktiválódik, amikor az ember valamilyen kellemes élményt vár vagy él át éppen. Számos vizsgálat támasztja alá, hogy a társaság is aktivációt idéz elő a jutalmazó rendszerben, ettől élvezetes az együtt töltött idő.
Kísérleti elrendezések a szociabilitás vizsgálatára
A társas érzékenység idegrendszeri alapjainak vizsgálatára számos modellállat felhasználható, a patkányok például kifinomult társas életet élnek. Az idegtudomány újabb módszerei viszont már az egereket favorizálják, mivel számos szempontból előnyösebb velük kísérletezni, mint a patkányokkal. Az egerek normálisan nem folytatnak élénk társas életet, és laboratóriumi körülmények között is inkább csak a territoriális agresszió és a szülői gondoskodás vizsgálatára használták őket.
Az agyműködés monitorozására és befolyásolására használt módszerek elképesztő fejlődése mellett a viselkedéses módszerek fejlődése jócskán elmaradt. Pedig a viselkedés legalább olyan fontos az idegtudományban, mint maga az agyműködés. Végső soron az agyműködés lényege, hogy létrehozza a viselkedést, a viselkedés hiányában az agyműködés nem értelmezhető. Az állatkísérletes idegtudományban mégis többnyire csak néhány klasszikus elrendezésben vizsgálják az agyműködést. Ezekben az elrendezésekben a kísérleti állatok lehetőségei erősen korlátosak, így viszonylag könnyű meghatározni néhány fontos mutatót, melyek a viselkedés bizonyos aspektusait modellezik. A társas viselkedés vizsgálatára például a társas helypreferencia tesztet és a háromkamrás szociabilitás tesztet használják leggyakrabban.
A kísérleti állatok általában azt a helyet preferálják, ahol valami kellemes élményben van részük. Ez lehet táplálék, cukros víz, de akár egy fajtárs közelsége is. Erre az egyszerű tényre épül mindkét teszt. A társas helypreferencia teszt során a kísérleti állatokat egy olyan ketrecbe helyezik, melynek egyik térrészében egy fajtárssal találkozhatnak. A ketrecbe való későbbi visszahelyezés során a kísérleti állatok ezen a térrészen jellemzően hosszabb időt töltenek el, noha a másik állat ekkor már nincs jelen. A térrészen eltöltött idő tükrözi a társsal való korábbi találkozás örömteliségének mértékét, ez az időmennyiség tehát a szociabilitás mérőszáma.
A háromkamrás szociabilitás tesztben az állatot egy három részre osztott ketrec középső területére helyezik. A két oldalsó terület egyikén egy számára ismeretlen fajtársával találkozhat. A fajtársat tartalmazó térrészben eltöltött idő tükrözi a kísérleti állat szociabilitását. Ezekkel az elrendezésekkel könnyen kimutathatók a társas viselkedés hiányosságai, így sokat segítettek a szociális érzékenység idegrendszeri hátterének feltárásában. A finomabb részletek megismeréséhez azonban összetettebb elrendezések szükségesek.
Az amigdala középső magja miatt élvezetes a társaság
Egy amerikai kutatócsoport újító elrendezéssel vizsgálta az egerek társas viselkedését. Az elrendezés lényege az volt, hogy a kísérleti állatok egy kapcsoló megnyomásával férhettek hozzá egy számukra ismeretlen fajtárshoz. A gomb megnyomása felhúzott egy reteszt, így rácsokon keresztül érintkezhettek az azonos nemű, fiatal egérrel (így sem az agresszió, sem a párzás nem jöhetett szóba az interakció során). A kísérleti állatok tehát maguk szabályozták, hogy mikor kerülnek kapcsolatba a fajtárssal, ez pedig fontos különbség a korábbi elrendezésekhez képest. Ez tulajdonképpen egy operáns kondicionálási elrendezés, melyben a gomb lenyomása nem ételt vagy italt, hanem egy fajtársat tesz elérhetővé.
A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy pontosan hogyan ér össze az idegrendszerben a társas információk feldolgozása és a jutalmazás. Korábbi vizsgálatok alapján ismert volt, hogy az amigdala, pontosabban az amigdala középső magja, fontos szerepet tölt be a rágcsálók társas viselkedésében: hatása van a hímek közti agresszióra, a nőstények párzási viselkedésére és az utódok gondozására is. A kutatók abból a feltevésből indultak ki, hogy az amigdala középső magjának általános szerepe lehet a társas motiváció szabályozásában. Ennek elbírálásához az operáns kondicionálási elrendezést a legkorszerűbb idegtudományi módszerekkel kombinálták.
A kutatók először meggyőződtek róla, hogy az elrendezés alkalmas felnőtt egerek társas motivációjának vizsgálatára. Azt találták, hogy a kísérleti állatok túlnyomó többsége (70%) egy hetes tanulást követően egyértelműen preferálta azt a gombot, melynek megnyomása hozzáférhetővé tette a fajtársat a ketrecben, egy másik gombbal szemben, aminek a megnyomása nem járt semmilyen következménnyel. A gombnyomások 90%-át továbbá a fajtárssal való interakció követte. Ezek alapján feltehető, hogy a kísérleti állatok valóban társas motivációból fakadóan nyomták meg a gombot az esetek legnagyobb részében.
A kutatók olyan egereket használtak a vizsgálathoz, melyekben az amigdala középső magjának egy bizonyos sejttípusa (GABAerg, gátló sejtek) mesterségesen szabályozható, illetve akár elpusztítható volt egy géntechnológiai beavatkozásnak köszönhetően. Kiderült, hogy a sejtek elpusztításának, illetve a sejtek gátlásának eredményeképp az egerek jóval ritkábban nyomták meg a társaságot biztosító gombot. Mivel az operáns kondicionálásban alapvető jelentősége van a jutalmazó rendszernek, a kutatók azt feltételezték, hogy az amigdala sejtjei ezzel a hálózattal kooperálnak. Ezt a helypreferencia teszttel támasztották alá. A kísérleti állatok előnyben részesítették egy ketrec azon részét, ahol az amigdala középső magjának GABAerg sejtjeit mesterségesen aktiválták. A helypreferencia akkor alakul ki, amikor a jutalmazó rendszer aktiválódik, a kutatók tehát azt feltételezték, hogy az amigdala GABAerg sejtjei aktivációt idéznek elő a jutalmazó rendszerben. Ezután a kutatók azt is kiderítették, hogy ezek a sejtek a hipotalamusz egyik magján keresztül hatnak a jutalmazó rendszer működésére.
A társas motiváció számos mentális zavar esetén csappan meg
A kutatás tehát újfent megerősítette, hogy a társaság élvezetének hátterében is a jutalmazó rendszer áll. Az amigdala középső magjának GABAerg sejtjei a hipotalamuszon keresztül befolyásolják a jutalmazó rendszer működését, ezzel pedig a fajtársak iránti érdeklődést, a felkeresésükre való hajlandóságot idézik elő. A társas viselkedés számos pszichiátriai zavar esetében károsodik (pl. major depresszió, szorongásos zavarok), így elképzelhető, hogy az új eredmények ezek kezelésében is felhasználhatók lesznek idővel. A jutalmazó rendszer működését befolyásoló új útvonal feltárása ráadásul lehetővé teheti az elsődlegesen a jutalmazó rendszer működésének zavarához köthető betegségek, mint például a függőségek, kezelését is.
Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2021/27. számában, az Agyi aktualitások rovatban jelent meg.