Patkányvizsgálat: Az agyrégiók változásai magyarázzák a „páratlan-páros” különbségeket

Az emberi viselkedés elmagyarázása továbbra is zavaró kihívás. Miért döntenek egyesek racionálisan, mások pedig impulzívan és vakmerően? Miért az egyik testvér „ügyes korcs”, a másik pedig „csúf”?

A Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem (UCLA) magatartási idegtudósok új tanulmánya megválaszolhatja ezeket a kérdéseket, mivel a kutatók olyan agyi régiók változását azonosították, amelyek a jelek szerint változást mutatnak.

A kutatás - Alicia Izquierdo, az UCLA pszichológia docense, az UCLA Agykutató Intézetének egyik tagja és pszichológus hallgatója, Alexandra Stolyarova megjelenik a nyílt hozzáférésű online tudományos folyóiratban eLife.

Az új kísérletek, amelyek az orbitofrontális kéreg és a bazolaterális amygdala agyi régiók tanulmányozásával jártak, felmérték a patkányok képességét arra, hogy stabil és változó körülmények között is jutalomért dolgozzanak.

A patkányok cukorpelletet szereztek, miután két egymás mellett megjelenített kép közül választottak. Az állatok úgy döntöttek, hogy orrukkal megérintettek egy iPad méretű képernyőt. Amikor egy patkány megérintett egy képet, kiszámítható időben - általában 10 másodperccel később - kapott egy cukorpelletet. Amikor a patkány megérintette a másik képet, változó időpontban kapott egy cukorpelletet.

Ez volt a kockázatosabb lehetőség, mivel a patkányoknak akár öt másodpercig vagy akár 15 másodpercig is várniuk kellett. A patkányok ezt egy hónapig, mindennap 45 percig csinálták.

A kutatók felfedezték, hogy a patkányok megtanulták a feladatot, és képesek voltak kimutatni a várakozási idõ ingadozásait. Amikor a patkányok nagyobb eltéréseket tapasztaltak a jutalomra vonatkozó várakozási időkben, az agyfehérje-gefirin mennyisége a bazolaterális amygdala régióban megduplázódott.

Néhány kísérletben a kutatók az egyik lehetőséget jobbá tették, mint a másikat, rövidebb várakozási idővel. Valamennyi patkány képes volt megtanulni a mintát és jobban választani.

Néhány bizonyítékot mutattak az első nap tanulásról, a második napon és a következő napokon jobban teljesítettek. A funkcionális bazolaterális amygdala nélküli patkánycsoportban a patkányok lassabban tudtak meg a változásokról, de körülbelül két nappal később utolérték őket.

A funkcionális orbitofrontális kéreg nélküli patkányok azonban egyáltalán nem tanultak, ehelyett az egyes tapasztalatokat „reset” gombként kezelték - jelentik a kutatók. Mintha ezeknek a patkányoknak nem lennének nyilvántartásuk a lehetséges eredmények teljes skálájáról.

Az orbitofrontalis kéreg fontos szerepe meglepte Izquierdót, aki szerint több bizonyíték van arra, hogy a bazolaterális amygdala fontos lesz a bizonytalanság körülményei között, és nem annyira az orbitofrontalis kéreg szempontjából.

Stolyarova és Izquierdo az első tudós, aki összekapcsolja a gefirin szintjét a jutalom élményével. Jelentéseik szerint, amikor a patkányok kockázatot tapasztaltak, a GluN1 agyfehérje is jelentősen megnőtt a bazolaterális amygdalában.

"Úgy gondolom, hogy a bizonytalanság tapasztalatai miatt ezek a változások bekövetkeznek ezekben az agyi régiókban" - mondta Izquierdo.

Valamennyi patkány gyakrabban választotta a kockázatos lehetőséget. Kivételt képeztek a funkcionális bazolaterális amygdala nélküli patkányok; ezek az állatok a kísérletek során kockázatkerültek maradtak.

Az orbitofrontális kéreg és a bazolaterális amygdala anatómiai összefüggéseket mutat, és mindkét régió részt vesz a döntéshozatalban - mutatták ki korábbi kutatások. Az új kutatás azt jelzi, hogy ez különösen változó vagy bizonytalan körülmények között van így.

Ezekben az agyi régiókban és az agyfehérjékben bekövetkező változások segíthetnek megmagyarázni, hogy az ember miért preferálja a bizonytalan eredményeket - mondta Izquierdo.

Az embereknek egyéni különbségei vannak az orbitofrontális kéreg és a bazolaterális amygdala működésében, valamint ezeknek a fehérjéknek az expressziójában - jegyezte meg.

Például a gephyrin gén variációit összekapcsolják az autizmussal, és a rendellenesség egyik jellemzője a rend és a biztonság erős preferálása.

Izquierdo szerint a jövőben a precíziós orvoslás bármely agyi régiót megcélozhatja bármilyen rendellenesség kezelésére, beleértve a viselkedési függőségeket, például a szerencsejátékot is.

A rögeszmés-kényszeres betegségben szenvedők szintén nagyon kedvelik a rendet és a biztonságot. A jövőbeni kutatások megválaszolhatják, hogy ebben a rendellenességben is előfordulnak-e ugyanazok az agyi változások.

Forrás: UCLA