Az agyunkban található egy olyan régió, az ún. mandulamag, amely működésének hiánya a félelemérzet megszűnését eredményezi. Ez az agyterület a halántéklebenyben található, és két fő részből áll. A mandulamag egyik része, a bazolaterális magcsoport az agykérgi idegsejthálózatokhoz hasonlít mind a sejttípusokat, mind a kapcsolatrendszereit tekintve. A másik rész, a központi mandulamag a törzsdúcokat alkotó idegsejthálózatokkal rokon. A legelfogadottabb elmélet szerint a bazolaterális magcsoportba érkezik az információ a többi agyterületről, míg a központi mandulamag az elsődleges kimenete ennek a régiónak. A mandulamag egyik fő funkciója a vészhelyzetek azonosítása és az azokra adott legmegfelelőbb válaszreakciók szabályozása. Ezen túlmenően fontos szerepe van a bizonytalan, ismeretlen vagy akár kockázatos helyzetekben döntéseink meghozatalában, a kísérletek azt mutatják, hogy elősegíti a kockázatosabb kimenet választását. Kísérleti megfigyelések feltárták továbbá, hogy a fajtársakkal kapcsolatos viselkedéseket is szabályozza a mandulamag. Ezek alapján nem meglepő, hogy az emberben a mandulamag mérete annál nagyobb, minél kiterjedtebb az egyén szociális kapcsolatrendszere és magasabb annak komplexitása. Emellett az empatikus viselkedési formák és a mások viselkedését alapul vevő tanulás egyik központja is a mandulamag. Összességében elmondható, hogy a mandulamag az agy egyik olyan csomópontja, amely egyrészt a bizonytalan helyzetek széles tartományához kapcsolódó döntéseinket szabályozza, másrészt a „szociális agyunk” kulcsszereplője.

 

 

A region in our brain, the so-called amygdala controls fear states as the lack of this brain area causes the absence of fearful feeling. The amygdala is situated in the temporal lobe and has two main parts. One of them, the basolateral complex shares many similarities with cortical structures both at the levels of cell types and connectivity features. The second part of the amygdala, the central nucleus is a striatal structure. Based on the current amygdala model, the basolateral complex is the main recipient of the incoming information, whereas the central amygdala is the dominant output region. A principal function of the amygdala is controlling fear states and selecting the appropriate behavioral output provoked by threat. In addition, the amygdala plays a key role in decision making under uncertainty during unfamiliar or risky situations by promoting to choose risky outcomes. Furthermore, it has been recognized that the amygdala controls social behavior. Therefore, it is not surprising that the size of the human amygdala correlates with the size of one’s social networks and their complexity. Linked to this function, the amygdala has a role in empathic behavior and social experiential learning, too. In summary, the amygdala is a hub in the brain, which controls our decisions under uncertainty as well as a key part of our ’social brain’.

 

 

 

 

 

Agyunk számos, szemmel is jól elkülöníthető részből áll, amelyek jellegzetes kapcsolatrendszerrel rendelkeznek. Ezen azt értjük, hogy egy adott agyrész csak bizonyos agyterületekről kap bemenetet, illetve a helyi idegi jelfeldolgozás után csak meghatározott agyterületekre küldi tovább a feldolgozott információt. Számos ilyen jól azonosítható agyrész együttes működése alakít ki olyan komplex agyi funkciókat, mint a látás vagy a beszédértés. Másfelől pedig, egy agyrész számos kognitív működés létrehozásában is szerepet játszik. Az agyunkban mégis találunk olyan részeket, amelyek sérülése egy bizonyos idegi működés elvesztését eredményezi. Ilyen esetben csomópontként tekintünk ezekre az agyrészekre, hiszen a belső jelfeldolgozáson túl az említett idegsejthálózatok számos más agyterület működését is kritikusan szabályozzák a kapcsolatrendszereiken keresztül, és így működésüktől alapvetően függ egy agyi funkció.

 

 

Ahogy az érzékelésünk, gondolkodásunk az agyműködésünk eredménye, úgy az érzelmeink is az idegrendszerünk „termékei”. Evolúciós értelemben az érzelmek segítik a túlélést, ahogy arra már Charles Darwin rávilágított az érzelmekről írt könyvében (Darwin, 1963). Egy adott érzelmi állapot egyrészt lehetővé teszi a kihívásnak megfelelő idegi és testi működés összehangolását, másrészt mind a fajtársak, mind más faj egyedei számára egyértelmű információt közöl az agyi állapotról, tehát egyfajta kommunikációs jelrendszerként is funkcionál.

 

 

Több évtizedes kutatómunka eredményeként ma már elég pontosan ismerjük a mandulamag szerkezetét és kapcsolatrendszerét. Ehhez döntően a kísérleti állatok idegrendszerének vizsgálata segített hozzá. Felmerül a jogos kérdés, miszerint félnek-e az állatok, illetve ha félnek, akkor az agyukban hasonló folyamatok játszódnak-e le, mint az emberben, azaz az állatok idegrendszerének a kutatásával vajon közelebb juthatunk-e az emberi érzelmek idegi hátterének a tisztázásához. Ezeket a kérdéseket először Darwin boncolgatta a már korábban említett könyvében. Meggyőzően érvelt a 19. században általánosan elfogadott nézettel szemben, miszerint az állatoknak nincsenek érzelmeik. Sőt, az állati érzelmek elfogadtatásán túl Darwin azt állította, hogy egy adott érzelmi állapotot ugyanaz az idegi folyamat hoz létre az emberben és az állatokban. Darwin ezen állítását a modern kutatások megerősítették, amivel egyszersmind igazolták, hogy az állatok megfelelő modelljéül szolgálhatnak az emberi érzelmek mögött meghúzódó idegi folyamatok megismerésének. Neuroanatómiai vizsgálatok bizonyították, hogy a mandulamag mind a kapcsolatrendszerét, mind a működését tekintve már a gyíkok agyában megtalálható. Sőt, a halak agyában is kimutattak az emlős mandulamagjával analóg agyi területeket, ami a mandulamag evolúciós szempontból is lényeges funkciójára utal. Azt, hogy e régió szerepe létfontosságú, magunk is könnyen beláthatjuk, hiszen a vészhelyzetek felismerése és elkerülése alapvetően határozza meg az egyed túlélési esélyeit. A toxoplazmózist okozó egysejtű parazitával megfertőzött egérnek például megszűnik az ösztönös félelme a macskával szemben, ami így a macskák könnyű prédájává teszi. A fertőzött egér módosult viselkedése tehát elősegíti, hogy a parazita könnyebben bekerüljön a köztigazdából a végleges gazdába. A kísérletek kimutatták, hogy a parazita az egér mandulamagjában okoz maradandó változást, amely úgy módosítja a mandulamag működését, hogy a macskaszag már nem lesz vészjelzés az egér számára, s így a parazitával fertőzött, macskaszagra nem érzékeny egerek túlélése erősen korlátozott.

 

 

Habár a mandulamagot számos kis egység alkotja, alapvetően két nagy részre lehet osztani: az ún. bazolaterális magcsoportra és a központi (centrális) mandulamagra. A bazolaterális magcsoport egy agykérgi struktúra, azaz a fősejtjei serkentő idegsejtek, amelyek kb. 80%-át teszik ki az itt található idegsejthálózatoknak. A maradék idegsejtek gátlósejtek, amelyeknek számos típusa ismert, a helyi nyúlványrendszereiken keresztül szabályozzák a fősejtek működését. A bazolaterális mandulamagcsoport, mint az agykérgi területek általában, egyrészt más agykérgi idegsejthálózatokat is ellát információval, másrészt az agykérgi idegsejtek egy másik fő célpontjával, a törzsdúcokkal (bazális ganglionokkal) is közvetlenül kommunikál. Ezzel szemben a központi mandulamag a törzsdúcokhoz tartozó terület, ahol a fősejtek 95%-át gátlósejtek alkotják, amelyek elsősorban kéreg alatti agyrészekbe küldik a kimenetüket. Ezek a kéreg alatti célterületek szabályozzák azokat az autonóm funkciókat, mint a vérnyomás, szívverés és stresszhormonszint, amelyek megváltozása vészhelyzetben szükséges a túléléshez (LeDoux–Daw, 2018).

 

 

Az agykérgi idegsejthálózatok, így a bazolaterális magcsoport egyik fő funkciója a már megtapasztalt helyzeteket, élményeket, érzeteket összevetni az épp aktuális ingerekkel, és ha szükséges, a múlt emlékei és a jelen tapasztalatai közti különbség alapján úgy módosítani az idegi működést, hogy az képes legyen a jövőt pontosabban megjósolni. E folyamatok során a serkentő fősejtek be- és kimeneti nyúlványai módosulnak úgy, hogy a bekövetkező szerkezeti és működésbeli változások lehetővé tegyék a meglevő memórianyomok átalakítását, de akár újak létrehozását is. E sejt- és hálózatszintű módosulások egyik fő szabályozói a gátlósejtek. Ezek az idegsejtek mind működésükben, mind be- és kimeneti tulajdonságaikban nagyfokú változatosságot mutatnak. A korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a serkentő fősejtek aktivitását három különböző gátlósejttípus, a parvalbumin fehérjét tartalmazó kosársejt, a CB1 kannabinoid receptort kifejező kosársejt és az axo-axonikus sejt befolyásolja a leghatékonyabban. (Ezek közül két típus, a CB1 kannabinoid receptort kifejező kosársejt és az axo-axonikus sejt csak az agykérgi idegsejthálózatokban található meg.) Kutatócsoportunk kimutatta, hogy ez a három gátlósejttípus azonos hatékonysággal képes szabályozni a fősejtek aktivitását (Andrási et al., 2017; Veres et al., 2017). Ez igen meglepő megfigyelés volt, ami azonnal felvetette a kérdést, hogy miért is van szükség egy agykérgi idegsejthálózatban három olyan gátlósejtre, amely egyforma mértékben képes szabályozni a serkentő fősejtek aktivitását? Ez a jelenség azért is megmagyarázandó, mert a nem agykérgi területeken, mint például a kisagyban vagy a törzsdúcokban, csak egyféle gátlósejt, a parvalbumint tartalmazó kosársejt tölti be ezt az aktivitást szabályozó szerepet. Kutatásaink feltárták, hogy a mandulamagban a három említett gátlósejttípus közül a parvalbumint tartalmazó kosársejtek és az axo-axonikus sejtek jelentősen kisebb fősejtaktivitás mellett is képesek működésbe lépni, míg a CB1 kannabinoid receptort kifejező kosársejtek megszólalásához sokkal több serkentő fősejtnek kell egyszerre aktiválódnia. Tehát ez utóbbi gátlósejt aktiválási küszöbe jelentősen magasabb, sokkal később „kapcsolódik be” az idegi működés szabályozásába, mint a másik két gátlósejttípus. E jelenség mögött meghúzódó okokat is feltártuk, amelyek közül kiemelendő, hogy a mandulamag fősejtjei több serkentő kapcsolaton keresztül adják át a jelentősen nagyobb jeleket a parvalbumint tartalmazó kosársejteknek és az axo-axonikus sejteknek, mint a CB1 kannabinoid receptort kifejező kosársejtnek (Andrási et al., 2017). Ebből az a következtetés vonható le, hogy a mandulamag serkentő fősejtjei eltérően aktiválják a három vizsgált gátlósejttípust, amelyek egyforma hatékonysággal szabályozzák a működésüket. Azaz a három vizsgált gátlósejttípus tehát a bemeneti, és nem a kimeneti tulajdonságaiban különbözik.

 

 

A félelem egy természetes és azonnali reakció egy valós vagy vélt veszélyhelyzetre. A vészhelyzethez képest kevéssé veszélyesnek ítéljük meg az ismeretlen és kockázatos helyzeteket, amelyek során szintén aktiválódhatnak az agy félelemérzetet kiváltó idegsejthálózatai, köztük a mandulamag. Az ismeretlen és kockázatos helyzet okozta bizonytalanságérzet és a vészhelyzet által kiváltott félelemérzet tehát hasonló agyi régiók működésének az eredménye. Ezért nem meglepő, hogy a mandulamag működése jelentősen befolyásolja mind a vészhelyzetben, mind a bizonytalan helyzetekben a döntéshozatalt, azaz a szervezet válaszát az adott kihívásra. A kísérleti megfigyelések azt mutatják, hogy a mandulamag elsősorban a kockázatos döntések meghozatalát támogatja, de ennek a folyamatnak az idegsejthálózati alapjait még nem ismerjük. A döntések meghozatalában jelentős szerepet játszanak mind a külső környezeti hatások, mind a fajtársakhoz fűződő szociális kapcsolatrendszer. Ez utóbbi állításra világít rá az a megfigyelés is, hogy emberben a mandulamag mérete egyenes arányban áll azzal, hogy ki mennyi embert ismer, mennyi emberrel tart rendszeresen kapcsolatot (Bickart et al., 2011). Tehát minél gazdagabb valakinek a társas kapcsolatrendszere, annál nagyobb a mandulamagja, amit az idegsejtek hosszabb nyúlványai és a köztük levő kapcsolatok megsokszorozódása idéz elő (míg az idegsejtek számában nem következik be változás). A mandulamag szerepét a szociális viselkedésben azok a további megfigyelések is támogatják, amelyeket a már korábban említett „mandulamaghiányos” amerikai hölgynél tapasztaltak. Kiderült, hogy a hölgynek gyakorlatilag nincs személyes tere, azaz számára nem ellenszenves egy idegen ember megközelítése, megérintése, de az sem, ha közvetlen közelébe lép egy idegen (Kennedy et al., 2009). Ezzel párhuzamosan magas empatikus készséget figyeltek meg nála, azaz könnyen elegyedik szóba bárkivel, nagyfokú érzékenységet mutat mások gondjai iránt, tehát nincs benne idegenkedés ismeretlen emberekkel szemben (Feinstein et al., 2011). Az állatkísérletek egyrészt alátámasztották a mandulamag szerepét az empatikus viselkedéssel kapcsolatban, másrészt feltárták, hogy emögött a mandulamag és a homloklebeny, azon belül is a prefrontális agykéreg közös működése húzódik meg. A legújabb megfigyelések azt is kiderítették, hogy a mandulamag nélkülözhetetlen abban, hogy más emberektől tapasztalati úton tanuljunk, vagyis a mások által bemutatott szabályrendszert alkalmazzuk a döntéseink során (Rosenberger et al., 2019). Ezeket a megfigyeléseket összegezve megállapíthatjuk, hogy a félelemérzet szabályozásán és a megfelelő félelemi reakciók kialakításán túl, a mandulamag kulcsfontosságú a megfelelő szociális és empatikus viselkedésben, a mások viselkedését alapul vevő tanulásban.

 

A kutatást az OTKA K_119742 sz. pályázat és az MTA Lendület-2012 program támogatta. Köszönet illeti Dr. Karlócai Mária Ritát és Fekete Zsuzsannát a kézirat lektorálásáért.