Felfedező úton az agy félelemközpontjában

Az agykutatás egyik legizgalmasabb területe az érzelmek kialakulásának vizsgálata. Hájos Norbert az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetének tudományos tanácsadója csoportjával az Akadémia Lendület programja keretében éppen ezen a témán dolgozik. Az érzelmi reakciók és a félelmi memórianyomok kialakításában szerepet játszó idegsejtcsoportok tanulmányozását új módszerekkel végzik, és már az első eredményeiket is nemzetközi figyelem kíséri. A csoport korábbi kutatásait az OTKA is támogatta.

– Milyen kutatási témára szervezte meg a csoportot?

– Jelenleg fő kutatási vonalunk az érzelmi memórianyomok kialakulásában részt vevő idegi hálózatok működésének a megértése. Ismert, hogy vannak olyan agyterületek, amelyek működése felelős az érzelmi reakciók kialakításáért, illetve a reakciókkal kapcsolatos memórianyomok bevéséséért, tárolásáért. Csoportunk az egyik ilyen agyterülettel, az úgynevezett mandulamagokkal (amygdalák) foglalkozik. 

A mandulamagok (rózsaszínnel) a halántéklebenyben találhatók az emberi agyban. Ez az agyrégió kulcsszerepet játszik a félelmi memórianyomok kialakításában, a döntéshozatali folyamatokban és a szociális kapcsolatok megfelelő kialakításában. (forrás: sparkonit.com)

– Hol van ez a terület, és hogyan befolyásolja az ember érzelmi működését?

– A mandulamagok (amygdalák) a halántéklebenyben találhatók mindkét oldalon, közvetlenül a hippokampusz nevű agyterület előtt. Ez a két agyterület sokszoros kapcsolatokon keresztül „beszélget” egymással, és az összehangolt működésük szükséges a normális érzelmi reakciók kialakításához, illetve a fontos emléknyomok tárolásához. Az orvostudomány számontart egy 49 éves hölgyet az USA-ban, akinek mindkét oldali mandulamagja elhalt egy betegség következtében. Számos kísérletet végeztek a hölggyel, amikből megtudtuk, hogy ez az agyrégió felelős többek közt azért, hogy egy másik emberi arcot megfelelően „nézzünk meg”, megfelelően pásztázzuk végig a szem- és a szájrégiót, hogy le tudjuk olvasni az illető érzelmi állapotát. Kiderült továbbá, hogy ennek az agyrégiónak a személyes tér megfelelő kialakításában, illetve a félelmi helyzetek felismerésében van szerepe. Ezen túlmenően a kutatások megmutatták, hogy a döntéshozatal folyamata alapvetően sérül, ha ez az agyterület rosszul működik.

Érdemes megemlíteni, hogy a mandulamagok mérete az emberi agyban összefügg azzal, hogy mekkora az egyén szociális hálója, mennyi barátja, ismerőse van. Tehát a szociális kapcsolatok módosítják a mandulamagok kapcsolatrendszerét, behuzalozódását. Más agyterületekhez hasonlóan azt figyelték meg a kutatók, hogy ha valaki az egyik agyrégiót jobban használja, annak az agyában az adott régió nagyobb lesz. Nem az idegsejtek száma változik, hanem drámaian megnő az idegsejtek nyúlványosodása és a köztük levő kapcsolatok mennyisége.

Két különböző típusú idegsejt látható a konfokális mikroszkóppal készült felvételen, amely idegsejtek a mandulamagokban találhatók. A piros színnel megjelenített idegsejt a zöld színnel láthatóvá tett idegsejt axon-eredésén létesít többszörös kapcsolatot, amint azt a kinagyított képen láthatjuk. (fotó: Veres Judit)

Egy híres példa arra, hogy ha egy agyterületet többet használunk, mint az átlagember, akkor annak térfogata megnő, az a londoni taxisofőrök esete. Egyértelműen kimutatták, hogy bennük a hippokampusz, amely a térbeli tájékozódás központja, az agy belső GPS-e, sokkal nagyobb, mint ami a populáció átlaga. Nem csoda, hisz sokat használják a munkájuk során a hippo­kam­pu­szu­kat.

– Önök a Lendület programban új megközelítést alkalmaznak ezen a területen.

– Azt tapasztaltuk amikor elmentünk egy-egy nemzetközi konferenciára, amelyen a mandulamagok és azok szerepe volt a téma, hogy körülbelül a tanulmányok 80 százaléka viselkedésbiológiai megközelítéseket alkalmaz. Nagyon kevés munkacsoport vizsgálja a mandulamagok ideg­sejt­há­ló­za­tai­nak természetét. A kutatócsoportommal azt a célt tűztük ki, hogy megtudjuk, ebben az idegi hálózatban milyen típusú idegsejtek vannak, azok hogyan kapcsolódnak egymáshoz, az egyes sejttípusok hogyan „beszélgetnek” egymással, illetve miként járulnak hozzá a tanulás folyamatához. E cél eléréséhez neuroanatómiai módszereket kombinálunk élettani és viselkedési kísérletekkel. Új technikai megközelítést is ki kellett dolgoznunk, hogy hatékonyabbá tegyük a kutatómunkánkat. A több módszer együttes alkalmazása nélkülözhetetlen olyan komplex folyamatok legalább részbeni megértéséhez, mint a tanulás.

A Lendület program segítségével kaptunk egy egyedülálló lehetőséget, azaz egy teljesen új kutatási vonalba kezdhettünk. Három év munkájának eredményeit most kezdjük közölni nemzetközi folyóiratokban. Egy, a nyáron tartott nemzetközi konferencián történő megjelenés után ebben az évben két külföldi egyetemre is elhívtak előadni, hogy az új kutatási vonalunk eredményeit alaposabban megismerhessék. Számos kollaborációs ajánlattal is megkerestek nyár óta. Ezek azt jelzik, hogy nemzetközi szinten is kezdik elismerni a kutatómunkánk fontosságát.

– Mik ezek az eredmények?

– A világon először mi kezdtük feltérképezni megfelelő alapossággal a mandulamagok egyik, a tanulásban nélkülözhetetlen almagjának idegsejthálózatát, annak szerkezetét és működését. Számos olyan megfigyelést tettünk, amely nemcsak erre a neuronhálózatra igaz, hanem az agykéreg más hálózataira is. Felderítettük, milyen elvek alapján kapcsolódnak össze az idegsejthálózat egyes sejttípusai egymással. Munkánk során felfedeztünk két, eddig teljesen ismeretlen agyi pályarendszert. A jövőbeni kutatásaink célja, amelyhez igyekszünk pályázati forrást szerezni, hogy tisztázzuk: az eddig még fel nem ismert pályarendszereknek milyen szerepük van az agyműködésben. Erről elöljáróban annyit tudok elmondani, hogy a mandulamagokba érkező mindkét pályarendszer olyan agyrégiókból ered, amelyekről ismert, hogy a szorongásos tünetek kialakulásában szerepet játszanak. Tehát jó okunk van feltételezni, hogy a szorongásos tünetegyüttesek hatékony szabályzóelemeit találtuk meg a kutatásaink során.

– Ezt a felfedezést lehet-e majd használni a gyógyításban is?

– Bízunk benne, hogy igen. Az egyik pálya pont azon az agyterületen végződik, és ott azoknak az idegsejteknek a működését szabályozza, amelyek a félelmi emléknyomok elfelejtésében játszanak kulcsszerepet. Számos embertársunk küzd azzal, hogy a számára igen kellemetlen élményeket „elfelejtse”, hogy normális, teljes életet élhessen. Felejteni nem könnyű, sőt bizonyos esetekben lehetetlen, viszont meg lehet, meg kell tanulni együtt élni a rossz emlékekkel. Ebbe a folyamatba szólhat bele – hogy hogyan, azt még nem tudjuk – az általunk felismert egyik új pálya.

Trupka Zoltán, ÉT