Az érintés öröme és újonnan felfedezett idegpályája

2022.09.15.
Az érintés öröme és újonnan felfedezett idegpályája
A szociális viselkedés bonyolult rendszerében az érintésnek fontos szerepe van. Egy kedves gesztus, ölelés, vállveregetés társas kapcsolatainkat erősíti. De vajon érintés hatására mi történik az agyunkban? Az ELTE TTK Biológiai Intézet kutatói eddig ezen a területen kevésbé kutatott agyi idegpályák és molekulák szerepét írták le legújabb, a Current Biology tudományos szaklapban megjelent tanulmányukban, melyet a Nature tudományos folyóirat is kiemelten szemlézett.

A szociális viselkedés bonyolult, több érzékszervet magába foglaló érző bemeneteket igényel, pl. tapintás, látás, hallás, szaglás. A pszichológusok, de ösztönösen a mindennapi ember számára is ismert a tapintás jelentősége, például, hogy milyen nyugtató hatású szeretteink, barátaink ölelése, simogatása.

Az érintés fizikai kontaktusa a szociális kapcsolattartásban is fontos, gondoljunk csak a majomcsoportok kurkászó magatartására, vagy egy elismerő vállveregetésre.

A neurobiológusok már korábban azonosították, hogy a tapintással szerzett információ az agy talamusz nevű területén átkapcsolva a nagyagykéregben tudatosul, ugyanakkor felmerült, hogy

a társaink felől érkező ingerekről az agy más módon is tudomást szerez, hiszen a kellemes érzés tudatosulás nélkül is megjelenik.

Vagyis például, hogy a simogatás kellemes érzését átérezzük nincsen szükség arra, hogy annak pontos helyére koncentráljunk.

Az érintés tudatosulás nélküli mechanizmusának megismerése céljából Dobolyi Árpád, az Eötvös Loránd Tudományegyetem egyetemi tanára vezetésével ért véget egy vizsgálat, melyben a Semmelweis Egyetem, a Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet, és a Heidelbergi Egyetem is részt vett, a megjelent közlemény első szerzője a vezető kutató doktorandusza, Keller Dávid volt.

Kutatásaik során rámutattak, hogy a talamuszból közvetlenül a hipotalamuszba vezető idegpálya fontos szerepet játszik az érintés információjának feldolgozásában, és  ez az idegpálya a parathormon-szerű neuropeptid-et (PTH2) használja idegi átvivőanyagként.

Eredményeik a későbbiekben hozzájárulhatnak olyan terápiás szerek fejlesztéséhez, melyek segíthetik a szociális viselkedési formák kialakítását.

"A kutatás megmutatta, hogy a fajtársak felől érkező tapintási ingerek más módon processzálódnak az agyban, mint az élettelen tárgyak által keltett ingerek. A két pálya a talamusz területén elválik egymástól. A fajtársak által aktivált agyi mechanizmusok közvetlenül is elérik a hormonális és vegetatív válaszok kiváltásáért, valamit a jutalomérzetért felelős hipotalamikus régiókat - mondta Dobolyi Árpád, az Élettani és Neurobiológiai Tanszék egyetemi tanára, a kutatás vezetője.

Mi történik az agyunkban, amikor megérintenek?

A kutatók nőstény patkányokban, alomtestvérekben modellezték a társas érintkezést. Az agy alsó részén, a talamusz alatt elhelyezkedő hipotalamusz a rágcsálók szociális viselkedésének fő szabályozó központja, ugyanis esetükben a nagyagykéreg szerepe nem domináns.

A hipotalamusz ugyanakkor valószínűleg az emberek ösztönös viselkedéseinek szabályozásában is szerepet játszik. Azonban nem ismert, hogy a szociális viselkedéshez szükséges információ hogyan érkezik erre a területre.

A kutatás hipotézise szerint a szociális érintéssel kapcsolatos információkat hordozó felszálló érzőpályák a nagyagykéreg érintése nélkül jutnak a talamuszból a hipotalamuszba. Talamo-hipotalamikus idegpályák korábban nem voltak ismertek.

Ugyanakkor egy ilyen bemenet közvetlenül válthatja ki a hipotalamusz által vezérelt hormonális és vegetatív változásokat, mint például a szívfrekvencia fokozódása.

A kutatók első lépésként megmutatták, hogy a talamusz egy eddig kevéssé ismert területén a neuronok szelektíven aktiválódnak társas érintkezés hatására. Ezután ezen neuronoknak az aktivitását kísérletesen növelték, vagy csökkentették modern, virális géntranszferen alapuló kemogenetikai módszerekkel.

Úgy találták, hogy ezek a talamikus neuronok elősegítik az azonos nemű kísérleti patkányok közötti direkt, azaz fizikai kontaktussal járó barátságos szociális interakciókat. Ezután a vizsgált talamikus mag kimeneteit írták le, és megállapították, hogy a mag neuronjai legnagyobb mértékben a hipotalamusz elülső részébe vetülnek.

Az idegpályák felderítése után a molekuláris mechanizmusokon a sor

A kutatók a továbbiakban igazolták, hogy a talamo-hipotalamikus idegpálya aktivitásának kísérletes manipulálása szintén meghatározza, hogy az állatok mennyit érintkeznek egymással. Tehát ez az idegpálya fontos szerepet tölt be az érintkezéssel járó információ feldolgozásában.

Ezt követően az idegpályában levő információ átvivő molekulákat, az úgynevezett neurotranszmittereket vizsgálták. A szociális kapcsolatokért felelős neuronális hálózatokban a neuropeptid transzmitterek többféle szerepet játszanak.

Az oxitocin egy proszociális neuropeptid, amelyről ismert, hogy elősegíti a társadalmi interakciókat, beleértve a rágcsálók társas érintkezését is.

Más neuropeptidekről kimutatták, hogy döntő szerepet játszanak a krónikus társadalmi elszigeteltségre adott viselkedési válaszban.

A parathormon-szerű neuropeptidről (PTH2) nemrégiben kimutatták, hogy zebrahalban az oldalvonalszerv mechanoreceptorain keresztül érzékeli a fajtársak jelenlétét. Meglepő módon a PTH2 neuropeptid csak a talamusz azon neuronjaiban volt jelen, melyek aktiválódtak szociális együttlét során.

Ráadásul ezekben a neuronokban a PTH2 szintje lecsökkent, ha az állatokat elválasztották egymástól. További kísérletekben a kutatók megmutatták, hogy a PTH2 serkenti a hipotalamusz elülső részén elhelyezkedő neuronokat. Ugyanakkor, ha kísérletesen megakadályozták, hogy a PTH2 a hipotalamusz elülső részén levő receptoraihoz kötődjön, akkor az állatok közötti fizikai érintkezés megszűnt.

Ezzel bizonyítást nyert, hogy a PTH2 peptid neurotranszmitter szociális viselkedéskor fontos, szociális viselkedéseket meghatározó bemeneteket továbbít a preoptikus területre a fajtásainkról. Végül hasonlóságot mutattak ki a kutatók a talamo-hipotalamikus idegpálya anatómiai felépítésében és a PTH2 receptorának eloszlásában a patkány és az emberi agy között. Eredményeik arra utalnak, hogy a leírt idegpálya és a benne levő PTH2 neuropeptid transzmitter elősegíti a fajtársakkal létrehozott fizikai érintkezéseket.

„Ennek a felfedezésnek jelentősége lehet a későbbiekben a gyógyításban is, hiszen számos betegség velejárója a fizikai kontaktus kerülése, pedig azt bizonyítottan tudjuk, hogy megléte pozitív hatást vált ki. Ha ismerjük ezeket az idegpályákat és mechanizmusokat, hosszú távon jobban

megérthetjük, hogy miért alakul ki a fizikai kontaktus kerülése, és esetlegesen ezeket a folyamatokat megelőzhetjük, az egyén számára kedvezően befolyásolhatjuk.

Természetesen ez még távoli jövő, de a kutatással közelebb kerültünk ahhoz, hogy megértsük, hogyan reagál agyunk és ezáltal a szervezetünk a tapintásra, milyen agyi területek aktiválódnak, ha megérintenek minket” – összegezte az eredményeket Dobolyi Árpád, a kutatás vezetője, az ELTE Biológiai Intézet Élettani és Neurobiológiai Tanszék egyetemi tanára.

 

Borítókép: Pixabay