Agyal a hal

Az, hogy agyunk befolyásolja a társas viselkedésünket (is) közismert, de vajon szabályozhatja-e társas viselkedésünk az agyunk működését? Erre keresi a választ Russ Fernald, aki tegnap tanszékünkön tartott egy rövid előadást.
A kérdés vizsgálatához olyan modell organizmusra van szükség, amely viszonylag egyszerűen vizsgálható, ugyanakkor komplex szociális viselkedéssel rendelkezik, ezért esett Fernaldék választása egy Tanganyika tóból származó bölcsőszájú halra, a Haplochromis burtoni-ra.

A H. burtoni hímjeinek domináns (T) egyedei feltünő színezettel, jól fejlett ivarszervekkel és saját kis teritóriummal rendelkeznek, míg a szubordináns (NT) hímek mindezeknek híjján vannak, külsejükben teljesen megegyeznek a nőstényekkel. A dominancia gyakorlatilag kizárólag a méret alapján jön létre, a nagyobb halak dominánsak lesznek, a kisebbek (értelemszerűen) nem. Azonban ez a hierarchia egyáltalán nem bebetonozott, sőt igen dinamikusan változó: T hímből bármikor válhat NT hím és vice-versa. (Ez már csak azért sem ritkaság, mert a domináns hímek érdekes módon lassabban növekednek a szubordináns hímeknél, így viszonylag gyakran fordulhat a kocka.) A társadalmi státusz megváltozása azonban magával hordozza a viselkedésbeli- és élettani tulajdonságok megváltozását is, melyek közül néhány (ivarszervek méretének növekedése vagy csökkenése) hetekig is eltarthat, mások azonban percek alatt bekövetkeznek. A dominánsból szubordinánssá vált hím szinte egyből elveszti színezetét és agresszív területvédő viselkedését (bár ezek teljes elvesztése igazából hetekig tart, ugyanis amikor a terület új ura nincs a közelben, a trónról letaszajtott egy kicsit legénykedik még azért; hiába, nehéz belenyugodni a dicsőség elmúlásába ... ;-)). És természetesen fordított esetben megjelenik a színezet és agresszív viselkedés.

A kérdés tehát adott: mi játszódik le a hal fejében (szó szerint) ilyenkor? Mivel gerincesekben a párzási viselkedés egyik fontos szabályozója a hipotalamuszban keletkező gonadotropin termelést serkentő hormon (GnRH) Fernaldék először ezt vizsgálták meg T és NT hímekben. A H. burtoni-ban előforduló három GnRH közül csak egyik esetében fedeztek fel különbségeket: bár a GnRH1-t termelő sejtek száma azonos volt a különböző egyedekben, méretük mintegy nyolcszor nagyobb volt a T hímekben. A sejtméret változása T->NT átmenet estén 3 hetet, fordított esetben 1-2 hetet vett igénybe [1].
Mivel azonban az első fiziológiás változások hetek helyett percek alatt lejátszódnak, valószínűtlen, hogy a GnRH1 lenne értük a felelős. A kulcsmolekula feltehetően egy, az idegrendszer plaszticitásában is fontos szerepet játszó transzkripciós faktor, az egr-1. Ez azért látszik ésszerű magyarázatnak, mert a szociális ranglétrán betöltött hely változása az egr-1 mRNS szintjét is befolyásolta (kb. 20 percen belül) , sőt általában a GnRH1-t termelő sejtek környékén növekedett meg a szintje! [2]

Mint az elején utaltam rá, a hímek számára akkor sincs veszve minden, ha hosszabb-rövidebb ideig NT hímként kell tengetniük életüket. Bár kétségtelen, hogy a helyzet stresszes (a cortisol nevű stresszhormon szintje ugrásszerűen megnő), az idő az Ő számukra dolgozik. Ugyanis T hímekben a szomatosztatint, egy növekedési hormon antagonistát tartalmazó idegsejtek mérete háromszorosa az NT hímekben megfigyelhető sejtméretnek, ami valószínű oka lehet a növekedésük lelassulásának [3]. Márpedig ez azt jelenti, hogy előbb-utóbb akad valaki, aki az aktuális domináns hímnél nagyobb és erősebb lesz :-).

És hogy valami ilyesmi működik-e bennünk emberekben is? Ki tudja. De azért el lehet játszani a gondolattal.