Az idegtudomány jelenleg az egyik legtöbb vizsgálatot produkáló tudományterület, heti szinten jelennek meg érdekes eredmények ezen a színes területen. Képtelenség lenne minden jelentősebb újdonságot sorra venni a rovat hasábjain, viszont egy tematikus áttekintésre van lehetőség. Két új vizsgálat született mágneses rezonanciás képalkotás segítségével, melyek az emberi agy működéséről hoztak új ismereteket. Az egyik a függőségek feladásáért felelős agyterületeket azonosított, a másik pedig a nyelvi készségek idegrendszeri alapjainak univerzalitását támasztotta alá. Két másik vizsgálat a stresszel foglalkozott, ezek rágcsálókat használtak kísérleti alanyokként és a modern idegtudomány teljes arzenálját bevetve tárták fel a stresszhez köthető jelenségek neurobiológiáját. Az egyik vizsgálat a betegségi viselkedés központi szabályozását, a másik pedig a stresszkeltő élmények utáni alvás hatását és szabályozását firtatta.
Új eredmények: mágneses rezonanciás képalkotás
A mágneses rezonanciás képalkotás (MRI) megjelenése forradalmasította a humán idegtudományt, hiszen a segítségével lehetővé vált élő emberek agyi felépítésének megfigyelésére. A funkcionális MRI ráadásul az agyműködést is láthatóvá tette. A módszer lényege, hogy az atommagban lévő töltött részecskék mágneses terek hatására megváltoztatják állapotukat és rádiófrekvenciás jeleket bocsájtanak ki. E jelek segítségével rekonstruálhatók nagy pontossággal az elő szövetek, illetve megállapíthatók a vérátáramlás megváltozásai, amely az idegsejtek tevékenységével hozható összefüggésbe. Az MRI máig fontos eszköze az idegtudományi kutatásoknak, a közelmúltban például a függőségek és a nyelvfeldolgozás neurális alapjairól jelentek meg fontos új eredmények a módszer felhasználásával.
Egy új kutatásban olyan agysérült személyek agyáról készült MRI felvételeket vizsgáltak, akiknek egy része a sérülést követően azonnal abbahagyta a dohányzást. A kutatásban összesen 129 kísérleti résztvevő szerepelt, közülük 34 tette le a cigarettát a fejsérülés után. Ez a 34 személy semmilyen nehézséget nem tapasztalt a leszokásnál, nem vágyakozott a cigaretta után. Az MRI felvételek elemzése során nem találtak olyan területet a kutatók, amely mind a 34 személynél sérült lett volna, így az agyterületek közötti kapcsolatrendszert vették górcső alá. Azt találták, hogy a sérült területek jellemzően olyan agyterületekkel voltak kapcsolatban, melyek a jutalmazó rendszerhez tartoznak, vagyis a szokás alapú viselkedésekben van központi szerepük. A kutatók egy másik mintán is hasonló eredményeket kaptak. Ebben 186 agysérült beteg vett részt, akiknél az alkoholfogyasztásra vonatkozó adatok is rendelkezésre álltak. Az eredmények szerint szintén a jutalmazó rendszerrel kapcsolatban lévő területek sérülései jártak együtt a legcsekélyebb mértékű alkoholfogyasztással. A kutatók szerint ezen agyterületek mesterséges befolyásolása segíthetne a különféle függőségek felszámolásában. Jelenleg is folynak olyan vizsgálatok, melyek transzkraniális mágneses ingerléssel igyekeznek megfékezni a dohány- és alkoholfüggőséget.
Egy másik vizsgálat a nyelvi készségek idegrendszeri hátterét feszegette, olyan nyelvek kapcsán melyeket eddig kevéssé vizsgált az idegtudomány. A nyelvfeldolgozással kapcsolatos kutatások túlnyomó többsége angol anyanyelvű kísérleti résztvevők bevonásával készült, így eddig nyitott kérdés volt, hogy más nyelvek esetében is ugyanazok az agyterületek játsszák-e a főszerepet. A kutatók 45 nyelv beszélőit vonták be a vizsgálatba, nyelvenként két személyt, vagyis összesen 90 résztvevőt. A vizsgált nyelvek között szerepelt például a magyar, a német, a török és a szuahéli is. A résztvevők mindannyian beszéltek angolul is, és a kutatók először angol nyelvű szövegek hallgatása közben készítettek funkcionális mágneses rezonanciás felvételeket. Ezután következtek az anyanyelvi szövegek, majd végül egy ismeretlen nyelven hallgattak részleteket a résztvevők az „Alice Csodaországban” című könyvből. A kutatók azt találták, hogy mind az angol, mind az anyanyelv főleg a bal félteke homloklebenyi, halántéklebenyi és fali lebenyi agykérgében váltott ki aktivitást, ami az anyanyelv esetében általában fokozottabb volt. Mindezek alapján a kutatók arra a megállapításra jutottak, hogy nyelvfeldolgozás idegrendszeri háttere univerzális.
Új eredmények: stressz
A túlzott stressz napjainkra gyakorlatilag népbetegséggé vált, számtalan negatív egészségügyi következménye miatt pedig továbbra is fontos kutatási téma az élettudományok számára. Az idegtudomány jellemzően a stressz központi idegrendszeri szabályozásának részleteit igyekszik feltárni. Ezek a vizsgálatok többnyire állatok segítségével zajlanak, hiszen egyre inkább a sejtszintű folyamatok, illetve a neurális hálózatok részletei kerültek a vizsgálatok előterébe, az alapvető összefüggések megértését követően. Egy új vizsgálat az ún. betegségi viselkedés agyi szabályozásával foglalkozott, ami gyakorlatilag a fertőzések által okozott stresszre adott válasz. Ennek a válasznak egyébként az alvás is fontos része és egy másik tanulmány épp azt vizsgálta, hogyan segít az alvás a társas interakciókból származó stressz leküzdésében.
Egy amerikai kutatócsoport egereknél idézte elő mesterségesen a betegségi viselkedést, hogy az idegrendszeri hátterét tanulmányozzák. A kutatók lipopoliszaccharidot fecskendeztek be az állatoknak, amely a bakteriális sejtfalak egyik alkotórésze. A vegyület hatására az állatok testhőmérséklete megemelkedett, lecsökkent az étvágyuk és elkezdték a meleg helyeket keresni, vagyis megjelent a betegségi viselkedés. A kutatók egy sor további kísérlettel feltárták, hogy a hipotalamusz egyik sejtcsoportjának központi szerepe van a betegségi viselkedés beindításában. A sejtcsoport egy ún. cirkumventrikuláris szerv közvetlen közelében helyezkedik el. Ezek a szervek közvetett kapcsolatban vannak a vérrel, az agyban egyedül ezekre a területekre juthatnak el normális körülmények között a vérben lévő veszélyes vegyületek. A hipotalamikus sejtcsoport feltehetőleg ettől a struktúrától értesül a perifériás immunválasz megindulásáról és ennek hatására indítja be a betegségi viselkedést. Az eredmények szerint tehát a hipotalamusznak központi szerepe van a betegségi viselkedés koordinálásában.
A stresszel kapcsolatban angol és kínai kutatóintézetek együttműködésének gyümölcseként is megjelentek izgalmas új eredmények. A kutatók azt vizsgálták, hogyan változtatja meg az egerek alvását, ha erős szociális stressznek vannak kitéve. Az egereket többször is behelyezték egy agresszív fajtársuk ketrecébe, aminek az eredménye jellemzően verekedés és az agresszív fél győzelme. A kísérleti állatok a saját ketrecükbe visszahelyezve hamarabb elaludtak és többet is aludtak, mint normálisan. A kutatók ezután egy sor vizsgálattal feltárták azt a hálózatot, amely az alvásban tapasztalt különbségekért tehető felelőssé. A hálózatban a hipotalamusz egyik magja is szerepelt, ez a struktúra köthető talán a legegyértelműbben a stresszhez az agyban. A vizsgálat során az is kiderült, hogy az alvástöbblet a hipotalamo-agyalapi mirigy-mellékvesekéreg tengely aktivitását mérsékli. Ez a tengely felelős az ún. stresszhormon, a kortizol felszabadításáért, amely a stressz testi hatásainak egy jelentős részéért felelős. Az eredmények szerint tehát szociális stressz által kiváltott extra alvás a stresszhormon elválasztását csökkentve segít feloldani a szorongást.
Az új eredmények tehát a függőség, a nyelvfeldolgozás és a stressz idegrendszeri hátteréről rendelkezésre álló ismereteket bővítették ki, ezzel is gazdagítva az idegtudomány egyre terjedelmesebb irodalmát.
Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2022/35. számában jelent meg, az Agyi aktualitások rovatban.
Források
Disconnect to quit | Nature Reviews Neuroscience
A universal network | Nature Reviews Neuroscience
Coordinating sickness behaviour | Nature Reviews Neuroscience
