Az agresszív kisegér

Az agresszió egy sajnálatos jellemzője az állati viselkedésnek, aminek evolúciós jelentősége nyilvánvaló, de mint a magatartás oly sok sajátossága, a modern időkben többnyire ez is csak bajt okoz az emberi társadalmakban. Éppen ezért a magatartással foglalkozó tudományokban nagyon hangsúlyos az agresszió vizsgálata. Az utóbbi években már kiderült, hogy mely agyterületek vesznek részt az agresszív viselkedés kivitelezésében, egy új vizsgálat pedig annak tárta fel egyes részleteit, hogy egereknél hogyan szabályozódik a fajtársak ellen irányuló harapás.

Az agresszív viselkedés alapjai

Az embereknél az agresszió bámulatos sokszínűségben jelentkezhet, kimerülhet szitkozódásban, de akár tettlegességig is fajulhat. Lehet azonnali, de akár hidegvérrel kitervelt, évek múltán kivitelezett bosszúállás is. Ezt a repertoárt kétségtelen, hogy a kifinomult kogníció számos sajátosságának összehangolásával hozza létre az emberi agy. Az agresszió némileg egyszerűbben nyilvánul meg az állatok körében, és feltehetőleg az idegrendszeri alapjai bizonyos mértékig általánosíthatók, és az emberre is érvényesek lehetnek.

Az agressziót egyes kutatók csak a fajtársakkal szemben tanúsított ártó szándékú viselkedésre használják, így például a vadászatot, vagy a különböző fajok között fellépő versengésben megjelenő ellenséges viselkedéseket nem tekintenek annak. Ezt azzal magyarázzák, hogy normálisan a fajtársakkal szemben elkövetett erőszak nem gyilkos szándékú, vagyis alapvetően másként jelenik meg, mint mondjuk a vadászat. Egereknél a sérülékeny területekre (fej, has) irányuló támadások ritkák fajtárssal szemben, míg amikor vadásznak (pl. rovarokra), akkor éppen arra törekednek, hogy mihamarabb végezzenek áldozatukkal. Ugyanez igaz a macskáknál is, a fajtárssal szemben tanúsított agresszió viselkedéses elemei teljesen mások, mint a vadászat során megnyilvánuló viselkedések: a hát púposítása, és a szőr borzolása például csak az előbbire jellemző. Ugyanakkor viszont számos eredmény utal arra is, hogy az agresszívnak titulált viselkedések között több a hasonlóság, mint a különbség, például az idegrendszeri hátterük is nagyon átfedő. Sok kutató tehát agresszív viselkedésnek nevez minden ártó szándékú cselekedetet, viszont elkülönítik ezen belül az intraspecifikus, vagyis fajon belüli, és az interspecifikus, vagyis fajok közötti agressziót.

Mindenesetre az agresszió idegrendszeri alapjainak kutatása rengeteg izgalmas eredményt hozott. A legkorábbi eredmények az érzelmek általános vizsgálatának köszönhetők. Az 1920-as években Walter Cannon vizsgálta az érzelmek kifejeződését állatokban, elsősorban macskákban. Az ekkoriban domináns, William James nevéhez köthető érzelemelmélet azt állította, hogy az érzelmek a különböző hatásokra végbemenő testi változások tudatosulása révén alakulnak ki (ez később egyszerűen úgy lett kivonatolva, hogy „azért félünk, mert futunk”). Cannon azt feltételezte, hogy ez nem lehet igaz, mert a belső szervektől érkező információ nem elég sokszínű ahhoz, hogy a különböző érzelmi állapotok ezen alapuljanak. Kísérletei során macskák agykérgét távolította el, akik így is mutattak érzelmi reakciókat, sőt kifejezetten agresszíven viselkedtek olyan helyzetekben is, amikor normálisan nem tennék. Ebből arra következtetett, hogy egy agykéreg alatti struktúra, a thalamusz alakítja ki az érzelmeket, méghozzá a testi és tudatos részeit párhuzamosan hozza létre. Abból pedig, hogy ezek az ún. dekortikált állatok rendkívül agresszívvé váltak, a legjelentéktelenebb ingerre, közeledésre is támadással reagáltak az a következtetés vonható le, hogy az agykéregnek fontos szerepe van az agresszív magatartás legátlásában. Nagyjából tíz évvel később Walter Hess is az érzelmek testi hátterét vizsgálta, ő viszont már tudta, hogy az érzelmek hatására kialakuló testi jelenségeket a hipotalamusz koordinálja. A hipotalamusz különböző részeinek ingerlésével bámulatos jelenségeket váltott ki, a hátulsó részek esetén például agresszió ütötte fel a fejét, az állatok az épp legközelebb lévő dolgokat támadták meg. Ezzel tulajdonképpen kiderült, hogy a hipotalamusznak alapvető szerepe van az ilyesfajta cselekedetek kiváltásában, amit későbbi eredmények is megerősítettek.

decorcat
Dekortikált macska agresszív viselkedése Cannon kísérletei során.

Új eredmények az agresszióról

A későbbi eredmények pontosították Cannon és Hess eredményeit, és manapság már tényként kezelhető, hogy az emlősökben a hipotalamusz bizonyos részei fontos szerepet töltenek be az agresszív viselkedések kialakításában. Két évvel ezelőtt publikáltak több vizsgálatot is, melyek szerint egereknél a hipotalamusz a periakveduktális szürkeállománnyal (periaqueductal grey – PAG) tartott kapcsolata révén kezdeményezi a zsákmányszerző célzatú támadásokat. A kísérletek igen drámai eredményeket hoztak, a kutatók ugyanis a hipotalamusz PAG-ot beidegző sejtjeinek mesterséges ingerlésével azonnali támadást tudtak kiváltani a kísérleti állatokból, amennyiben a látóterükben volt megfelelő célpont.

Ezek tudatában egy amerikai kutatócsoport ezt a rendszert vette célba legújabb kutatásában, hogy kiderítsék van-e köze az intraspecifikus agresszióhoz. Először megfigyelték, hogyan működnek a hipotalamusz (ventromediális részének) neuronjai, miközben a kísérleti állat egy fajtárssal találkozik. A kísérletben hím egereket használtak, melyek hajlamosak agresszíven viselkedni a ketrecükbe helyezett ismeretlen hímekkel. Az állatok hipotalamuszában jelentősen megnőtt az idegsejtek aktivitása, már akkor is, amikor az állat még csak vizsgálgatta az idegent, de akkor is, amikor már a támadásra készült, sőt a támadás során is. A kutatók ezután mesterségesen ingerelték a hipotalamusz neuronjait, közben pedig a PAG idegsejtjeinek membránpotenciálját is rögzítették, így meghatározták, hogy mely sejtekkel vannak kapcsolatban a hipotalamikus neuronok. Az egerek agresszív viselkedésében központi a harapás, ezért a kutatók a rágóizmok összehúzódásait is követték elektromiográfia (EMG) segítségével (az a módszer az izmok összehúzódásakor kialakuló ionáramok által keltett elektromos potenciálváltozások kimutatására alkalmas). A PAG sejtjeinek aktivitása egybeesett a rágóizmok összehúzódásaival, vagyis a harapásokkal.

A kutatók ezután azt vizsgálták, hogyan befolyásolja a harapás valószínűségét a hipotalamusz vagy a PAG mesterséges befolyásolása. Noha a hipotalamusz ingerlése fokozta a támadás valószínűségét, nem váltott ki azonnali támadást. A PAG mesterséges gátlása jelentősen lecsökkentette az agresszív viselkedést minden állatnál, viszont nem változtatta meg az idő mennyiségét, amit a fajtársak közelében, társas interakcióval töltöttek a kísérleti állatok. Az eddigi megfigyelések alapján a kutatók azt feltételezték, hogy a hipotalamusz általánosságban szabályozza az idegen hímre fordított figyelmet, míg a PAG felelős a konkrét támadások kiváltásáért. Ezt az elképzelést az is alátámasztja, hogy a PAG-ot beidegző hipotalamikus sejtek aktivitása jóval magasabb volt mikor hím riválissal találta szembe magát a kísérleti állat, mint amikor egy nősténnyel ismerkedett.

Ezek alapján tehát úgy tűnik, hogy a hipotalamuszban valamiképp kiértékelődnek az éppen aktuális társas interakcióban rejlő lehetőségek. Amennyiben a hím egér riválist lát a fajtársban, a hipotalamusz jelet küld a PAG-ba, a PAG pedig beindítja a vetélytárs eltávolítására szolgáló leghatékonyabb viselkedést, a harapást. Érdekes módon a PAG már több célzott viselkedésben mutatkozott relevánsnak, mint például a préda elkapása, a kaparózás, vagy éppen a domináns társak elkerülése. Ezek alapján az is elképzelhető, hogy a PAG a túléléshez szükséges mozdulatsorok kivitelezését koordinálja, annak fényében, hogy a hipotalamusztól milyen, az éppen aktuális szituációt kódoló jelet kap.

sum
Az új eredmények szerint a hipotalamusz és a periakveduktális szürkeállomány együttműködése váltja ki a fajtársak megharapását a hím egerekből (Forrás: Falkner és mtsai., 2020 – Neuron).

Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2020/21. számában jelent meg.

Források:

https://www.nature.com/articles/s41583-020-0303-5

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32164875/