A tudományban gyakran a legjelentéktelenebbnek tűnő megfigyelésekből lesznek a világot megváltoztató felfedezések. Talán ilyen megfigyelés az is, hogy a rágcsálók tisztálkodásában van egy jól meghatározott mintázatot követő mozdulatsor. E mozdulatsor megfigyelése által a kutatók már számos fontos részletét tárták fel a háttérben meghúzódó idegrendszeri hálózatnak. Ezek az ismeretek ráadásul nem csak az idegtudomány elméleteit lendítik előre, hanem javíthatják bizonyos neuropszichiátriai zavarok kezelését is. Ez utóbbi azért lehetséges, mert a tisztálkodás sztereotipikus mozdulatsora párhuzamba állítható például az autizmus spektrum zavar vagy a kényszerbetegség egyes tüneteivel.
Az idegtudomány alapgondolata, hogy az idegrendszer tevékenysége és a viselkedés, illetve a mentális jelenségek között egyértelmű kapcsolat van. Az agykutatás ezt a kapcsolatrendszert igyekszik feltárni. Ehhez a legváltozatosabb eszközöket használják a kutatók, az agyi vérátáramlás monitorozásától, az idegsejtek elektromos tevékenységének megfigyeléséig. Mindezek azonban csak a viselkedés tükrében értelmezhetők. Az agyi vérellátás pillanatnyi megváltozása önmagában nem sokat mond, ha viszont tudjuk, hogy egy számolási művelet elvégzése közben alakult ki, akkor máris okosabbak lettünk valamivel.
Az agy biológiai mutatóinak vizsgálata az esetek jelentős részében csak a viselkedés tükrében értelmezhető. Éppen ezért központi fontosságú az idegtudományban a viselkedés megfigyelése is. Ez gyakran szorosan szabályozott keretek között valósul meg: egy kísérleti állat például karokat nyomhat le, vagy egyszerűen bejárhatja egy ketrec különböző részeit. Vannak azonban olyan magatartási jelenségek is, melyek megjelenéséhez nem szükséges különleges helyzeteket teremteni, ilyen például a rágcsálók tisztálkodása. Ebben a tevékenységben ráadásul szabályszerűségek fedezhetők fel, melyek kifejezetten érzékenyek az idegrendszer működését befolyásoló beavatkozásokra.
A tisztálkodás szabályszerűségei
A rágcsálókat a XX. század elején kezdték széles körben használni az élettani kutatásokban. A patkányok a következő évtizedekben a biológiai tudományok egyik legfontosabb kísérleti állatává nőtték ki magukat. Az állatnak jóformán minden tevékenységét alaposan feltérképezték és így például a 80-as években az is kiderült, hogy a tisztálkodásában felfedezhető egy szabályos mozdulatsor, mely normálisan mindig szinte teljesen ugyanúgy jelenik meg.
Ez a mozdulatsor a fejlődés során fokozatosan jelenik meg. A rágcsálók egyedfejlődésének korai szakaszában csak a pofa tisztításával foglalkozik a fiatal állat, testének más részeit a szülők tartják karban. A következő néhány hétben egyre szabályosabb módon végzi a fej tisztítását és hamarosan megjelennek a felnőtt állatoknál is jellemző mozdulatok. Ezek eleinte csak a pofára korlátozódnak, de aztán kiterjednek az egész fejre, a nyakra és a törzs egy részére is. Ez a tisztálkodási mozdulatsor sztereotipikus mintát követ: az állat először a pofákat tisztogatja mellső lábainak körzésével, majd a szemek környékét, egyszerre csak az egyik oldalon, ezután a fülek következnek, újra mindkét oldalon egyszerre, végül pedig a bundát nyalogatják a hasi tájékon.
A mozdulatsorban az említett szakaszok sorrendje mindig ugyanaz, a tisztálkodás tehát ún. cephalocaudalis irányt követ, vagyis elölről hátrafelé halad. Az egyes szakaszok elemeinek száma változhat, tehát például lehetséges, hogy az egyik esetben hatszor köröz az állat a pofa tisztítása során, míg máskor akár tízszer. A szakaszok azonban az egészséges állatoknál mindig megjelennek, vagyis ha az állat egyszer elkezdte a tisztálkodást, akkor minden lépésen végigmegy. Fontos megjegyezni, hogy a felnőtt állatoknál a tisztálkodásnak csak nagyjából 10%-át teszi ki ez a merev mozdulatsor, a test más részeit rugalmasabb mozdulatokkal tartják karban.
Amitől ez a mozdulatsor igazán érdekes, hogy sokféleképpen változhat el. Előfordulhat, hogy az állat nem fejezi be normálisan a mozdulatsort, vagy mondjuk szétesik a normális szakaszosság. Ezek mind a mozdulatsort szabályozó idegrendszeri hálózat különböző elemeinek hibás működésére utalnak. A tisztálkodás hátterében álló idegrendszeri hálózat elemeit és azok feladatait így magától értetődő módon lehetett feltárni, és ezzel a lehetőséggel éltek is az idegtudósok.
A tisztálkodás idegrendszeri szabályozása
A XX. század első felében az állatkísérletekben durvább beavatkozásokat alkalmaztak. Például az idegrendszert különböző magasságokban metszették át, így fokozatosan tudták leválasztani a testről az agy nagyobb tájait. A módszerrel kimutatható volt, hogyan befolyásolja az életfolyamatokat és a viselkedést, ha megszűnik például az előagyi kontroll, vagy mondjuk csak az agytörzs marad kapcsolatban az idegrendszer többi részével. A középagy fölötti bemetszés, amellyel az egész előagyat leválasztották a testről, például azt eredményezte, hogy a tisztálkodás szokásos mintázata megmaradt, azonban az állatok egyre ritkábban vitték végig a mozdulatsort, gyakran idő előtt leálltak vele. Az agytörzs mélyebb átmetszése azt eredményezte, hogy a mozdulatsor összerendezettsége tűnt el, vagyis ezeknél az állatoknál nem volt megfigyelhető a szokásos sorrendiség a mozdulatokban.
Később az agyvelő jobban körülhatárolható területeinek sértésével pontosabb kép rajzolódott ki a tisztálkodás idegrendszeri hátteréről. Kiderült, hogy a mozdulatsor végigviteléért a bazális ganglionok hálózatai felelnek, egészen pontosan a csíkolt testnek (striatum) nevezett terület egyik része. Az agytörzs szintjén alakul ki a mozdulatsor mintázata. Az agykéreg és a kisagy az egyes mozdulatok finommotorikáját befolyásolják. Az érzelmi szabályozásban érintett agyterületek, mint a mandulamag (amigdala) és a hipotalamusz az érzelmi/hormonális állapot függvényében befolyásolják a tisztálkodást.
Miért érdemes a tisztálkodással szöszmötölni?
A tisztálkodás jelentősége az állat szempontjából egyértelmű, de az talán már nem teljesen, hogy miért érdemes ezt a jelenséget ilyen mélyre hatóan tanulmányozni. A tisztálkodás sztereotipikus mozdulatsorának egyrészt elméleti, másrészt klinikai szempontból is nagy jelentősége van. Elméleti szempontból azért fontos, mert segíthet jobban megérteni az idegrendszeri hálózatok működését. Adott egy viszonylag komplikált mozdulatsor, melyet számos változó segítségével lehet leírni. Számít például a mozdulatsor megkezdésének gyakorisága, a befejezett sorozatok aránya, a sorozat mintázatának megőrzöttsége, de egy-egy mozdulat gyorsasága is. Mivel szépen elkülöníthető, hogy ezek a jellemzők melyik agyterület működésén múlnak, ezért végső soron felvázolható, hogy a tisztálkodás hátterében álló hálózat elemei hogyan járulnak hozzá a mozdulatsor létrejöttéhez.
Másrészt azért is fontos ez a mozdulatsor, mert egyes elváltozásai párhuzamba állíthatók neuropszichiátriai kórképekre jellemző viselkedési tünetekkel. Az autizmus spektrum zavarnál például gyakran előfordul az ún. repetitív viselkedés, vagyis bizonyos viselkedéselemek ismételgetése. Ilyen lehet például a ringatózás, de akár az is, hogy egy megszokott napi rutinhoz ragaszkodik az ember. A tisztálkodás gyakoriságának megnövekedését a kutatók a repetitív viselkedés modelljeként kezelik, és ezt az elsőre kétesnek tűnő párhuzamot már számos eredmény is megerősítette.
Ismert például egy egértörzs, melynek tagjainál fokozott gyakorisággal jelenik meg a sztereotipikus mozdulatsor. Ezeknél az egereknél kimutatták bizonyos gének mutációját, melyek emberi megfelelői az autizmus spektrum zavar rizikófaktorai. A rágcsálók tisztálkodásának eltúlzása talán valamivel közvetlenebb kapcsolatot képviselhet az embereknél előforduló aberráns tisztálkodással. A kényszerbetegségben például viszonylag gyakori, hogy valamilyen tisztálkodási lépést ismételgetnek a betegek, mint például a kézmosást. Felmerült, hogy ezen zavarok modellezésére is alkalmasak lehetnek azok az egértörzsek, amelyekre a tisztálkodás fokozott gyakorisága jellemző. Ezek a vizsgálatok arra hívták fel a figyelment, hogy a szerotonin által vezérelt jelátviteli folyamat befolyásolása egyaránt enyhítheti a repetitív tisztálkodást a kísérleti állatoknál és a kényszerbetegségben szenvedő személyeknél is.
A sztereotipikus tisztálkodási mozdulatsor tehát nem csak az agykutatók tudásszomját oltja, hanem a klinikumban is hasznos lehet. A mosakodó egereket vizsgáló kutatók, egyszer talán a saját szokásaik börtönében raboskodó embereknek adják majd vissza a kontrollt az életük felett.
Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2021/45. számában, az Agyi aktualitások rovatban jelent meg.
