Azonosították azt az idegrendszeri hálózatot, amelyet az utódok sírása aktivál és az egér anyákat gondoskodásra ösztönzi.
Az utódokról való gondoskodás a fajfenntartás egy kifizetődő viselkedéses stratégiája. Számos állatfajnál megjelenik, például a hangyák és méhek körében, de a legelterjedtebb a gerincesek, azon belül is az emlősök között. Tulajdonképpen a csoport maga is a szülői gondoskodás szolgálatában álló szervről kapta a nevét. Az utódgondozás sokféle viselkedést foglal magába, ám ezeket feltehetőleg összeköti egy közös idegrendszeri alap. Ennek feltárásával sok kutatócsoport foglalkozik és már számos fontos eredményt közöltek az idők során.
A rágcsálók anyai utódgondozása
Az utódgondozás a társas viselkedés egy szelete, ezeket pedig előszeretettel vizsgálják a kutatók rágcsálók segítségével. Noha a patkányok és egerek társas kapcsolatai korántsem olyan komplikáltak, mint a főemlősöké, sok szempontból mégis hasonlók. Mindegyiknél fontos például, hogy az utódok hangadással kommunikálják bárminemű kényelmetlenségüket, amire a gondozók különösen érzékenyek.
A rágcsálóknál megfigyelhető, hogy az újszülöttek sírására való érzékenység a szülést követően jelenik meg a nőstényeknél. Ezt egy egyszerű viselkedéses teszttel szokták vizsgálni. Az utódokat eltávolítják a fészekből, melyek segélykiáltásokat hallatnak, ami arra ösztönzi az anyát, hogy visszavigye őket a helyükre. Ez a reakció nem jelenik meg szűz nőstényeknél, tehát feltehető, hogy a terhesség során lép fel valamilyen változás az idegrendszer működésében.
Ez utóbbi állítást valamelyest árnyalja, hogy a szűz állatoknál is megjelenik az utódgondozás említett viselkedéses megnyilvánulása, amennyiben egy anyával közös ketrecben lehetősége van megfigyelni azt. Ezen felül egy 2015-ben publikált tanulmány azt is kimutatta, hogy a központi idegrendszerbe juttatott oxitocin hatására megfigyelés nélkül is gondoskodni kezdenek az utódokról a szűz állatok. Ebből a tanulmányból az is kiderült, hogy ez a jelenség a hallókérgi idegsejtek működésének megváltozásán alapul. Történetesen a bal oldali hallókéreg sejtjei intenzívebb aktivációt mutatnak az utód által hallatott hangokra, az oxitocin hatására.
Hallókéreg
Az emlősök agykérgének számos területe játszik központi szerepet az érzékszervektől érkező információ feldolgozásában. Azokat a területeket, melyek az első feldolgozási lépésekért felelősek elsődleges érzőkérgeknek nevezik. Ezen kérgi területek sérülése az érzékek kiesésével jár. Így például az elsődleges látókéreg elpusztítása vakságot, az elsődleges hallókéreg elpusztítása süketséget eredményez. Az elsődleges hallókéreg az embernél a halántéklebeny hátsó részén, az oldalsó árok mentén található.
Az oxitocin és a hallókéreg
Az amerikai kutatócsoport, amely kimutatta, hogy a hallókéreg működése megváltozik az oxitocin hatására és ez a folyamat központi a szülői gondoskodás megjelenésében, újabb kísérletsorozattal mélyítette az utódgondozással kapcsolatos ismereteket.
A korábbi tanulmányuk az említett felismeréseken kívül azt is tisztázta, hogy az oxitocin természetes körülmények között a hipotalamusz egy sejtcsoportjából (paraventrikuláris mag – PVN) kerül a hallókéregbe. Az új vizsgálatok arra derítettek fényt, hogy az utódok sírására fokozatosan alakul át a hallókéreg és a hallópálya egy másik elemének (alsó ikertest) működése. Ennek következtében indul meg az oxitocin felszabadítása a PVN-ből, egy talamikus sejtcsoport közbeiktatásával.
A kutatóknak nem sikerült kideríteni, hogy az oxitocin pontosan hogyan jut vissza a hallókéreghez és alakítja annak aktivitását, azonban azt találták, hogy az oxitocin a jutalmazó rendszer egyik elemében közvetlenül felszabadul a folyamat során. Ennek a felismerésnek nagy jelentősége van, hiszen a jutalmazó rendszer elvileg minden megközelítő viselkedésben alapvető szerepet játszik. Lényegében a jutalmazó rendszer működése rendel értéket egy-egy cselekvéshez és ezen értékek mentén születnek meg a döntések arról, hogy mit érdemes csinálni és mit nem. Ez az eredmény tehát felvázol egy magyarázatot az utódgondozás megjelenésének mechanizmusára.
Egyes szakértők szerint ezek az eredmények hozzájárulhatnak olyan állapotok mélyebb megértéséhez, melyek a szülést követően sanyargatják az anyákat, mint például a posztpartum, vagyis szülés utáni depresszió.
Az utódgondozás idegi alapjai
Az új eredmények szerint tehát az anyaállatok hallókérge egyre érzékenyebbé válik az utódok sírására. Ez a hatás a hipotalamusz egyik magjában (PVN) csapódik le és oxitocin felszabadulást eredményez a jutalmazó rendszerben. A jutalmazó rendszer az oxitocin hatására utódgondozásra motiválja az anyát. A korábbi eredmények arra utalnak, hogy az oxitocin a hallókéreg működésére is hatással van, azt azonban nem tisztázzák az új kísérletek, hogy ennek mi a pontos mechanizmusa. A régi eredmények arra utalnak, hogy az oxitocin változtatja meg a hallókéreg működését, az újak pedig arra, hogy a hallókéreg működésének megváltozása eredményezi az oxitocin felszabadulását. Ez a tyúk-tojás probléma még megoldásra vár.
Az sem világos egyelőre, hogyan függ össze a most feltárt hálózat működése egy másikéval, amelyet szintén összefüggésbe hoztak az utódgondozással. Egerek és patkányok segítségével végzett neurobiológiai vizsgálatok mutatták meg, hogy a hipotalamusz egy másik magja (középső preoptikus terület – medial preoptic area – MPOA) kulcsfontosságú az anyai viselkedésben: a terhesség alatt felszabaduló hormonok hatására az itt lévő idegsejtek működése megváltozik. Az MPOA a jutalmazó rendszer részeivel és az amigdala egy magjával is kapcsolatban van. Az előbbi feltehetőleg az utóddal való foglalkozást teszi örömtelivé, míg az utóbbi hozzájárul más szociális ingerek elkerüléséhez.
Érdekes módon ez a sejtcsoport a hímeknél is fontos szereppel bír az utódgondozásban. A laboratóriumi rágcsálók hímei rávehetők a szülői gondoskodásra, amennyiben elég sokáig hagyják őket újszülöttek társaságában. Az ilyenkor bekövetkező viselkedésbeli változások hátterében a hímeknél is az MPOA áll, tehát a rágcsálók agyában nemtől független változásokat idéz elő az utódok közelsége. Számos kutatás született olyan állatok segítségével is, amelyeknél normálisan mindkét szülő részt vesz az utódok gondozásában (pl. préri földipocok, kaliforniai amerikaiegér). Ezek arra világítanak rá, hogy az anya és az utód közelsége hatással van az apa idegrendszerének működésére. Például a selyemmajmoknál az utód hordozásával töltött idővel arányosan csökken a tesztoszteron és a kortizol, ill. nő a prolaktin vérben mérhető koncentrációja, a préri földipocoknál pedig egy sor idegrendszeri struktúra génexpressziója változik meg a kölyökkel töltött idő során.
Embereknél szintén kimutattak hormonális változásokat az apáknál, például az oxitocin és a prolaktin mennyiségének növekedését a vérben. Az oxitocin a társas kötődésben játszik szerepet, míg a prolaktin a nőknél a tejelválasztást serkenti, férfiaknál feltehetőleg a tesztoszteron mennyiségének csökkentése és közvetlen idegrendszeri hatások révén járulhat hozzá az apai gondoskodás megjelenéséhez. Képalkotó eljárásokkal végzett vizsgálatok szerint nem meglepő módon az emberekre jellemző magasabb rendű kognitív képességekért felelős hálózatok is szerepet játszanak az utóddal kapcsolatos ingerek (hangja, látványa stb.) feldolgozásában. Ezek a töredékes információk remélhetőleg egyszer egy teljes egésszé állnak majd össze.
Ez a cikkem az Élet és Tudomány Agyi aktualitások rovatában jelent meg.
Forrás
The neural circuit that makes maternal mice respond to pups’ cries (nature.com)
