Az egypetéjű ikrek azonos genetikai felépítésük ellenére sajátos személyiséggel rendelkeznek. Hogy hogyan alakul ki az egyéniségük, az mindmáig rejtély maradt. Most azonban kutatók megállapították, hogy az élettapasztalatok befolyásolják az agy fejlődését – és ez segíthet megérteni, hogyan alakul ki a személyiség.
Az, hogy kik vagyunk viselkedésileg és fizikailag, számos tényezőtől függ. A genetika óriási szerepet játszik, de a környezet is, amely befolyásolhatja a génjeink kifejeződését. Például az egypetéjű ikrek magassága vagy súlya eltérő lehet a táplálkozásbeli különbségek, súlyos betegségek vagy akár az eltérő méhlepényi kapcsolatok miatt, még az anyaméhben.
“Az ikerkutatásokban eddig egyértelmű volt, hogy bár az ikrek egypetéjűek (egypetéjűek), mégis vannak köztük különbségek, amelyek idővel kialakulnak” – mondja Gerd Kempermann, a Drezdai Műszaki Egyetem és a németországi Német Neurodegeneratív Betegségek Központjának viselkedésgenetikusa. “Az egypetéjű ikrek gyakran elképesztően hasonlóak, de az anyák és a közeli rokonok mégis könnyen megkülönböztetik őket.”
Fontos, hogy az azonos háztartásban – azonos “külső” környezetben – nevelkedett egypetéjű ikreknél idővel mégis kialakulnak személyiségbeli különbségek. A viselkedésgenetikusok már régóta a “nem közös környezet” hatásainak tulajdonítják ezeket a különbségeket, bár nincs igazi konszenzus arról, hogy pontosan miből áll a nem közös környezet, mondta Kempermann az io9-nek. Szerinte az ikervizsgálatokban ezek a nem közös környezeti hatások lényegében a testvérek egyéni tapasztalataira és a környezetükkel való személyes interakcióikra vezethetők vissza.
Kemperman és kollégái genetikailag azonos egereket vizsgáltak, és azt találták, hogy a tapasztalataik befolyásolták az új neuronok növekedését a hippokampuszban – az agynak a tanulással és a memóriával kapcsolatos részében. Úgy vélik, ezek a neurológiai változások elősegítik a viselkedés és a személyiség egyéni különbségeit.
A személyiségbeli különbségek kialakulásának természetesen az agyban is tükröződnie kell. A hippokampuszban folyamatosan új idegsejtek keletkeznek a neurogenezisnek nevezett folyamat során. Ennek ismeretében Kempermann és munkatársai elgondolkodtak: Hogyan irányítják az élettapasztalatok az agyban az individualizációt? Konkrétan, ha genetikailag azonos egerek ugyanabban a környezetben élnének, mennyi egyéniség alakulna ki mindegyikükben, és eltérő “személyiségük” tükröződne-e a hippokampusz neurogenezisében?
Azért, hogy ezt kiderítsék, Kempermann és munkatársai 40 genetikailag azonos beltenyésztett egeret helyeztek el egy komplex arénában. A ketrecnek több szintje volt, amelyek mindegyike tele volt játékokkal, csövekkel és más tárgyakkal, hogy gazdagítsák a környezetet. A csapat minden egyes felnőtt egeret rádiófrekvenciás azonosító (RFID) transzponderrel látott el, és 20 rádióantennát szórt szét a nagy arénában.
Az egerek többszintes otthonának vázlata. A Science/AAAS jóvoltából.
Ez az elrendezés lehetővé tette a kutatók számára, hogy a 3 hónapos kísérlet során nyomon kövessék, hogy az egyes rágcsálók a környezet mekkora részét fedezték le, és számszerűsítsék felfedező viselkedésüket. A kutatók egy olyan vegyületet is befecskendeztek az egerekbe, amely az osztódáson áteső sejteket jelöli, így nyomon követhették az új hippokampusz-neuronok szaporodását.
A kutatócsoport megállapította, hogy az egerek, bár genetikailag azonosak voltak, erősen individualizált felfedező viselkedést mutattak. Pontosan ugyanabban a térben éltek, de másképp reagáltak erre a környezetre, mondja Kempermann, hozzátéve, hogy a viselkedésbeli különbségek idővel csak nőttek. Így egyes egerek felfedezőkké váltak, akik a hónapok múlásával egyre többet barangoltak a környezetben, míg más egerek inkább tényleg ragaszkodtak az általuk ismert területekhez.
És ezek a viselkedésbeli különbségek megmutatkoztak az egerek hippokampusz neurogenezisében – a környezetüket jobban felfedező egereknél több új neuron nőtt, mint kevésbé kalandvágyó testvéreiknél. Sőt, a nagy arénában tartott egerek átlagosan több neurogenezist mutattak, mint a kisebb, kevésbé ingergazdag ketrecekben tartott kontroll egerek.
Szóval összefoglalva: Az egerek tapasztalatai, illetve a környezetükkel való interakciók befolyásolták hosszú távú viselkedési mintáikat és az új neuronok növekedését, elősegítve a genetikailag azonos felépítésük ellenére a különböző személyiségek kialakulását.
És mivel az embereknél is hippokampális neurogenezis zajlik, Kempermann úgy véli, hogy a csapat pontosan meghatározta az emberi egyéniség neurológiai alapjait. “Megnyugtató gondolat, hogy nemcsak a génjeink és nemcsak a külső környezet, hanem a tapasztalataink is számítanak az egyéniségünkhöz” – mondja.”
Kempermann arra is rámutat, hogy a tudósoknak most már van egy új modelljük annak vizsgálatára, hogy a különböző tapasztalatok hogyan segítik a különböző személyiségek kialakulását. “Ez egy régi probléma újfajta megközelítését nyitja meg” – mondja. A csapat például csak az egerek fizikai környezetükkel való interakcióira összpontosított, de vajon milyen szerepet játszanak a szociális interakciók a hippokampusz neurogenezisében és a viselkedés fejlődésében?”
A kutatókat egyelőre az érdekli, hogy tisztább képet kapjanak eredményeikről. Az egyik dolog, amire szeretnének rájönni, hogy az egerek viselkedése hogyan indul fejlődésnek. Tanulmányukban azt látták, hogy a kezdetben kalandvágyó egerek idővel egyre többet fedezték fel a környezetet, amíg ez a felfedező tulajdonság stabilizálódott – de mi késztette ezeket az egereket arra, hogy egyáltalán hajlandóak legyenek megvizsgálni a környezetüket?
“Aztán természetesen a mechanizmusok is érdekelnek minket” – mondja Kempermann. “Hogyan változtatja meg valójában az agyat a felfedező tevékenység? Szeretnénk foglalkozni az ok-okozati összefüggésekkel.”
A munkát a Science című folyóirat mai számában részletezték.
A felső kép Shawn Welling/Wikimedia Commons segítségével készült.