Helén, Kaldixtusz2019. október 14., hétfő
Tudomány

Sírás és nevetés, avagy a félelmi- és jutalmazási rendszer az agyban 3/3

2018.12.30.Babiczky Ákos
National Geographic Magyarország

Amint azt az előző két részben bemutattam, az idegtudomány többé-kevésbé sikeresen azonosította (nagyrészt már a múlt században) a félelem és a jutalmazás kialakításáért felelős agyterületeket és pályákat.

Forrás: Profimedia

Az utóbbi évtizedek kutatási eredményei azonban sokszor ellentmondtak ennek az „egyszerű” képnek.

A félelemmel kapcsolatban legtöbbször emlegetett agyi terület az amygdala. Ennek az apró magnak a szerepét a félelem kialakításában rengeteg kutatási eredmény támasztja alá. A LeDoux-féle modell szerint ez a terület képes a beérkező érzelmi információk integrálására, és ezek alapján a megfelelő viselkedés szabályozására (részletesen lásd az első részben).

A jutalmazással kapcsolatban pedig legtöbbször a ventrális striátum változó dopaminszintjének (amit a ventrális tegmentum dopaminsejtjei biztosítanak) jelentőségét hangsúlyozzák. Az általánosan elfogadott nézet szerint azokat az eseményeket fogjuk pozitívan megélni, amelyekhez a ventrális striátumban magas dopaminszint társul (lásd második rész).

Ezek az eredmények és modellek ma már szinte tankönyvi alapvetésnek tekinthetők és a világ számos egyetemén az idegtudományi kurzusok szerves részét képezik. Azonban a közelmúltban publikált kutatási eredmények mind a félelem-, mind pedig a jutalmazáskutatás terén megváltoztatták az eddigi elképzeléseket/téziseket.

A félelemmel foglalkozó cikkben röviden bemutattam az amygdala félelem-szabályozó funkciójára utaló egyik legelső kutatási eredményt. Klüver és Bucy amygdala-sérült majmai azonban nem csak a félelmi viselkedésükben tértek el a kontrollcsoporttól. Ezek az állatok többek között sérült memóriafunkciókkal és tanulási nehézségekkel is küzdöttek, de jellemző volt rájuk a fokozott szexuális aktivitás is.

Ezeket a tüneteket sokáig nem vizsgálták olyan részletesen, mint a félelmi-funkciókat, de apránként mégis érdekes eredményekre jutottak. Kiderült például, hogy az amygdala és a ventrális striátum is közvetlen kapcsolatban áll egymással. Sőt, számos olyan közlemény is napvilágot látott, ami szerint ez a kapcsolat (amygdala – ventrális striátum) fontos szerepet játszik a pozitív megerősítéses tanulásban (kalsszikus kondicionálás). Ezen kívül azt is igazolták, hogy ennek a pályának a szétkapcsolása csökkenti a korábban függővé vált patkányok kokain-kereső magatartását (operáns kondicionálás).

Ezek (és persze rengeteg másik eredmény) alapján számos kutató az amygdalára ma már nem kizárólagos félelemközpontként tekint. Egyre elterjedtebbé válik az a nézet, hogy az amygdala mindenféle (pozitív és negatív) érzelmi folyamat szabályozásában, illetve a pozitív- és negatív-megerősítéses asszociációs tanulásban egyaránt központi szerepet játszik. Természetesen ahhoz, hogy ez az elképzelés általánosan elfogadhatóvá váljon, még rengeteg kutatásra van szükség.

És mi a helyzet a dopaminnal? Hasonló az amygdalához, bár a kép itt egyelőre sokkal zavarosabb és ellentmondásosabb. Több kutató beszámolt például arról, hogy a dopaminszint nem csak a környezetből kiugró pozitív, hanem negatív helyzetekben is hirtelen növekedést mutat. Ezek az eredmények egy olyan új modellt vetítenek előre, amiben a dopamin-szignál nem „jutalmazási jóslási hibaként”, hanem egyszerűen „jóslási hibaként” értelmezendő. Ezek szerint a dopaminszint tulajdonképpen egyfajta tanító-szignálként szolgál pozitív és negatív helyzetekben egyaránt. Magyarul a megnövekedett dopaminszint azt jelzi nekünk, hogy valami fontos, szokatlan dolog történik, amire érdemes odafigyelni, vagy amit érdemes megtanulni.

Ennek az elméletnek az igazolása azonban még várat magára. Nem világos például, hogy mi alapján válik el egymástól a pozitív és a negatív szignál. Vajon különböző sejtek kódolják a „jó” és a „rossz” eseményeket? Ha igen, ezek keverten helyezkednek el a ventrális tegmentumban, vagy egymástól elkülönülve? Esetleg a ventrális striátumnak is vannak „jutalomérzékeny” és „félelemérzékeny” régiói? Egyelőre ezek megválaszolatlan kérdések, de remélhetőleg egy nap sikerül tisztázni őket.

Tehát úgy tűnik, hogy a félelem és a jutalmazási rendszer nem is válik el olyan élesen egymástól, mint ahogy azt eddig gondoltuk. Jelentős átfedés sejlik fel ugyanis a két folyamat agyi mechanizmusában. De vajon mi az oka annak, hogy ezek a „tankönyvi tények” megdőlni látszanak?

Egy korai rajz a különböző viselkedésekért és képességekért felelős agyterületek elhelyezkedéséről. Ma már tudjuk, hogy az ilyen és ehhez hasonló ábrák tudományos megalapozottsága minimális.
Forrás: thegraphicsfairy.com

Egyrészt, a 20. században általánosan jellemző volt az a szemlélet az idegtudományban, hogy egy agyterülethez/pályához egy viszonylag jól meghatározott funkciót próbáltak társítani. Mindenki számára ismerősek lehetnek az olyan agyi térképek, amelyeken jól körülhatárolt agyterületekhez egyértelmű funkciókat társítanak.

Ez a nézet részben visszavezethető a 19. században népszerű frenológia „tudományához”, ami a koponya domborulatai alapján mérte fel az alattuk lévő agyterületek méretét. Az adott agyterületek méretéből pedig az egyén különböző képességeire (pl. önvédelem, bátorság, költői tehetség) próbáltak következtetni (lásd: Django elszabadul című 2012-es Tarantino film ide vonatkozó, kissé brutális és rasszista jelenetét). Ma már tudjuk, hogy a frenológiának szinte semmilyen valódi tudományos alapja nincs. Ezzel együtt hatása mégis meghatározó volt az idegtudomány további fejlődésében, hiszen a frenológia követői vetették fel először, hogy a különböző agyterületeknek meghatározott funkciói lehetnek.

Természetesen számos olyan folyamat és viselkedés létezik, amelyeknek tényleg elég jól meghatározható az agyi reprezentációja. Ezek jellemzően olyan „egyszerűbb” funkciók, mint például konkrét (egyszerűbb) mozgási parancsok kiadása (elsődleges motoros kéreg) vagy a bőrfelületet ért ingerek regisztrálása (ún. szomatoszenzoros kéreg). Persze ezek sem működhetnének megfelelően az agy többi részének összehangolt működése nélkül.

Bonyolultabb képességek és viselkedések esetén (mint például a félelem és a jutalmazás) viszont a kutatók ma már sokkal inkább agyi hálózatokban, sőt hálózatrendszerekben gondolkodnak. Ezek a hálózatok több agyterületből, azokon belül pedig általában sokféle idegsejttípusból állnak. Az adott hálózatok egyes csomópontjai pedig sokszor más hálózatokban is fontos szerepet töltenek be. Ez a megállapítás pedig összecseng a fent leírtakkal, miszerint az amygdala fontos szerepet játszhat a pozitív-megerősítésben, a dopaminrendszer pedig a félelmet keltő ingerek felismerésében.

A másik fontos folyamat, ami a korábbi, stabilnak gondolt elméletek pontosításához vagy átírásához vezetett, az új technikák megjelenése. A múlt században az idegtudomány olyan technikai eszközökkel dolgozott, amelyek egyszerűen nem tettek lehetővé olyan időbeli és térbeli precizitást, ami ma már általánosnak mondható. A korábban széleskörűen használt léziók (adott agyterületek kivágása, kiirtása), elektromos stimuláció és gyógyszeres aktiválás/gátlás mára már szinte teljesen eltűntek az idegtudományi gyakorlatból.

 
Egy agyterületen sok esetben nem csak egyetlen idegsejttípus fordul elő (kék, zöld, lila). A különböző típusú idegsejtek funkciója eltérhet, sőt akár egymás hatását is gyengíthetik (pl. serkentő és gátló sejtek). Ezen kívül minden agyterületről indulnak, illetve minden agyterületre érkeznek axonok (idegsejt-nyúlványok), sőt sokszor áthaladó nyúlványokkal is találkozhatunk (vonalak). Egy olyan klasszikus megközelítés, mint például az elektromos stimuláció, a felsorolt elemeket mind érintheti, így nehéz pontos következtetést levonni a megfigyelt hatásra vonatkozóan.
Forrás: Babiczky Ákos

Az új technikák akár sejtszintű térbeli felbontással és milliszekundumos időbeli precizitással képesek vizsgálni jól meghatározott idegsejteket vagy sejtcsoportokat élő állatokban, ráadásul a hatásuk általában nem tartós (szemben mondjuk a lézióval). (Ezekről a modern technikákról, mint például az optogenetika, későbbi cikkekben részletesen is írok majd.) Könnyű belátni, hogy mekkora különbség van egy agyterület tartós eltávolítása illetve az adott terület bizonyos sejtjeinek pontosan meghatározott időre történő ki- illetve bekapcsolása között.

Fontos kiemelni, hogy az itt leírtak célja véletlenül sem a korábbi kutatások minősítése, vagy negatív színben való feltüntetése. A múlt század kutatásai szolgáltatták azt az alapot, amire a mai (és jövőbeli) idegtudomány építkezhet, ami nélkül elképzelhetetlen lenne bármiféle további vizsgálódás. Egy nap (remélhetőleg) a mai modern technikákról is hasonlóan fognak vélekedni, mint ahogy mi vélekedünk ma a korábbiakról. És addigra talán a félelem és jutalmazás agyi mechanizmusát is sikerül pontosabban megismerni.

Hozzászólások

Először hoztak létre laboratóriumi húst az űrben

Először hoztak létre laboratóriumi húst az űrben

A húst 3D bionyomtatás segítségével állították elő.

Mobiltelefonokkal az energiahatékony városokért

Mobiltelefonokkal az energiahatékony városokért

Egy város energiafelhasználását hatékonyabbá tenni úgy lehet, ha az igényeknek mindig megfelelő mennyiségben és helyen áll rendelkezésre az elektromos áram.

Csontvelő lehetett az ősember leveskonzervje

Csontvelő lehetett az ősember leveskonzervje

A csontvelő jelentős tápanyagforrás, ezért hosszú időn át az őskori étrend része volt.

Magáncégek építhetik a jövő űrállomásait

Magáncégek építhetik a jövő űrállomásait

A NASA támogatja az elképzelést, hogy az űripari magánvállalatok elkészítsék saját űrállomásaikat.

Füst nélkül könnyebb

Füst nélkül könnyebb

Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) adatai szerint több mint egymilliárdan dohányoznak világszerte.

Ajánlataink

Jutalmazás, dopamin és az agy – Félelem és jutalmazás az agyban 2/3

Jutalmazás, dopamin és az agy – Félelem és jutalmazás az agyban 2/3

Ha valamiért jutalmat kapunk, pozitívan hat ránk, megpróbálunk minél több elismerést begyűjteni, ennek folyamata nyomon követhető mind a hétköznapjainkban, mind pedig a törzsfejlődésünk során.

Hogyan fél az agyunk? Félelem és jutalmazás az agyban 1/3

Hogyan fél az agyunk? Félelem és jutalmazás az agyban 1/3

Félelem, szorongás, fóbiák. Ezek az érzések sajnos mindnyájunk életében jelen vannak, bár nem mindenkinél ugyanolyan mértékben.

Újonnan felfedezett agyi idegpálya

Újonnan felfedezett agyi idegpálya

A gyors technikai fejlődés tette lehetővé annak az idegpályának a felfedezését, amely összeköti a mozgásért, a figyelemért és az öntudatért felelős agyközpontokat.

National Geographic 2019. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

8 220 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket