2021. nov 26.

Paradigmaváltás az agykutatásban?

írta: Janguli
Paradigmaváltás az agykutatásban?

Megszólal: az Agy-díjas Buzsáki György, Joseph LeDoux, Luis Pessoa és az idegtudomány további úttörői

map-of-the-brain-indication-principal-functions-mapped-onto-the-brain-regionskluger.pngJoseph LeDoux, a NYU neurológusa az amygdalával kapcsolatos úttörő munkájáról ismert, amelyet gyakran az agy félelemközpontjaként emlegetnek. Ez a keretezés azonban szerinte nagyon téves, és roppant káros. „Az évek során mindig úgy mutattak be, mint aki felfedezte: a félelem érzései hogyan származnak az amygdalából… Végül elegem lett.”

LeDoux az elmúlt évtizedben azt hangsúlyozta, hogy az amygdala egyáltalán nem vesz részt a félelem létrehozásában. A félelem, mutat rá, egy helyzet kognitív értelmezése, szubjektív élmény, amely az emlékezethez és más folyamatokhoz kötődik. A pszichológiai jelenségek, amelyeket egyes emberek félelemként élnek meg, mások számára egészen másnak mutatkoznak. A kutatások szerint a félelem érzése a prefrontális kéregben és a kapcsolódó agyterületeken keletkezik.

Az amygdala viszont a fenyegetések feldolgozásában és az azokra való reagálásban vesz részt: ez egy ősi, tudatalatti viselkedési és fiziológiai mechanizmus.

Az amygdala félelemközpontnak való nevezése ártalmatlannak tűnhet, de „akkor az amygdala örökli a félelem összes szemantikai terheit”. Ez a tévedés torzíthatja a gyógyszerek – köztük a szorongás csökkentésére szolgálók – kifejlesztésére irányuló kísérleteket. A potenciális kezelések stresszhelyzetben lévő állatokon való tesztelésekor, ha az állatok kevésbé félénken viselkednek vagy kevesebb fiziológiai izgalmat mutatnak, azt általában a szorongás vagy a félelem csökkenéseként értelmezik. De egy gyógyszer megváltoztathatja valakinek a viselkedési vagy fiziológiai reakcióit – az amygdala kimeneteit – anélkül, hogy a szorongás érzését gyógyítaná. „Az egész terület szenved ettől a zűrzavartól”.

Hasonló problémák máshol is előfordulnak, például az érzékelés tanulmányozásában, ahol gyakran összevonják az érzékszervi inger fizikai feldolgozását és annak tudatos megtapasztalását. LeDoux szerint ezeket mindkét esetben szét kell választani. ...

Míg több kutató egyetért abban, hogy a legtöbb idegtudományi kutatást irányító kifejezések listája problémás, kevés az egyetértés abban, hogyan kellene ezt kezelni.

Még a terület radikális újragondolását pártoló tudósok is nehéznek találják ennek kivitelezését. „Könnyű megmutatni, hogyan nem működnek a dolgok. Jóval nehezebb kérdés, hogy merre tovább”, mondja Luiz Pessoa, a Marylandi Egyetem agykutatója. „[Gyakran] azon kapom magam, hogy egy csomó olyan kifejezést használok, amelyeknek használatát éppen én kritizáltam. Hogyan mondhatnék el mindent, amit akarok a 'figyelem', az 'érzelem' vagy a 'motiváció' szavak kiejtése nélkül?”.

A montreali Paul Cisek egyike azoknak a kutatóknak, akik a fogalmi kategóriákat evolúciós szemszögből kezdik újraépíteni. Az elmúlt öt évben fáradságos munkával végigjárta a gerincesek evolúcióját, a viselkedési rendszerek fokozatos specializálódását vizsgálva.

„Funkcionális alosztályok valóban léteznek az agyban, és megvannak a maguk evolúciós előzményei. Ha ezeket azonosítani tudnánk, az segítene a fogalmak jobb azonosításában is.”

Cisek az agyi tevékenységek új felosztását már felhasználta arra, hogy megmagyarázza, miért játszanak például a bazális ganglionok kulcsszerepet egyes döntéshozatali feladatokban, míg másokban nem. „Rájöttünk, hogy valójában sem a ’döntéshozatal’, sem a ’figyelem’ kifejezés nem felel meg egyetlen dolognak az agyban. Ehelyett bizonyos nagyon pragmatikus áramkörök léteznek, amelyek olyan dolgokat produkálnak, mint mondjuk a 'közeledés’ vagy az 'elkerülés'... És e dolgok közül néhány egy kissé hasonlónak tűnik a figyelemhez”.

Buzsáki György hasonlóan vélekedik. „Először az agyi mechanizmusokat kell megvizsgálnunk, és azt, hogy miért és hogyan alakultak ki ezek a dolgok”. Például az emlékeket, a jövőtervezést és a képzeletet részben ugyanazok az idegi mechanizmusok kódolják, ami evolúciós szempontból értelmes, mert ugyanazt a rendszert különböző célokra lehet újrahasznosítani. „Lehet, hogy jobb, ha mindegyiket egynek tekintjük”.

Ez a megközelítés máris néhány érdekes felfedezéshez vezet. Buzsáki évek óta tanulmányozza az éleshullámokat, egyfajta aktivitást a hippokampuszban, amely lehetővé teszi az emlékek tárolását és előhívását. De ebben a hónapban a Nature című szaklapban korábbi doktorandusza, David Tingley és Buzsáki laboratóriumának munkatársai egy teljesen új funkciót tártak fel számukra: ezek a hullámok részt vesznek a vércukorszint szabályozásában.

„Két nagyon különböző végletet kötünk össze” – mondja Buzsáki – „egy alapvető anyagcsere-folyamatot és egy magas szintű kognitív folyamatot”. Most azt reméli, hogy a kettő közötti mélyebb kapcsolatot is fel tudja fedezni, és betekintést nyerhet abba, hogy a test szabályozására szolgáló éleshullámokat hogyan hasznosíthatta újra az agy memóriaképzésre.

Ne essünk pánikba!

A mentális kategóriák tanulmányozásának alternatív megközelítése is lehetséges. Feldman Barrett, Pessoa és mások például egyszerre vizsgálják a teljes agyi aktivitást és a viselkedések választékát. Barrett szerint „az egész rendszert tanulmányozzuk, ahogy a részei kölcsönhatásba lépnek egymással”. Az olyan funkcionális kategóriák, mint a memória, az észlelés és a figyelem ekkor az „agyi állapot jellemzőiként” értelmezhetők.

Mindegyik lehetséges megoldásnak vannak hiányosságai. „De nem értékelünk egy új megközelítést mindazon kérdések alapján, amelyekre a régi nem tudott választ adni. Az alapján értékeljük, hogy milyen új kérdésekre ösztönöz. Nincs helyes út. Csak jobb és rosszabb módszerek vannak” – fejti ki Barrett.

Russell Poldrack egyetért: „Nem hiszem, hogy bármelyikünk is meg akarná mondani az embereknek: Ne használjátok többé a 'memória' szót”. De ahhoz, hogy megértsük az agyat, talán meg kell kérdőjeleznünk a működésével kapcsolatos intuíciónkat, „ugyanúgy, ahogy a kvantummechanika is kihívást jelent, hogy megfeleljen a világ fizikai jelenségeiről alkotott felfogásunknak”.

Egy másik fontos szempont az, hogy egy új keretrendszer végül is mennyire lesz értelmes. Ahogy John Krakauer fogalmaz: „Lehet, hogy tudás tekintetében gyarapodunk, de az is lehet, hogy valójában már nem értjük magunkat. Amikor azon tűnődünk, hogyan működik az agy, azt akarjuk, hogy a ’Mi történik az agyamban, amikor szerelmes leszek? Vagy amikor izgatott vagyok?’ és hasonló felvetések jelentsenek valamit. Ha túlságosan eltávolodunk belső átéléseinktől és a megszokott kognitív fogalmaktól, akkor félő, hogy amit az agyról megtudunk, olyan lesz, mint a ’42’ a Galaxis útikalauz stopposoknak című könyvben: helyes válasz ugyan, de nem arra a kérdésre, amire gondoltunk. Nos, hajlandóak leszünk ezzel együtt élni?”

Forrás: Quanta Magazine

Szólj hozzá