Agykutatók a tanulás korlátairól és a fejfájás okozta károkról
A tanulási képesség az életkortól, míg a felidézés és az alkalmazás képessége egyéni adottságtól függ. A migrén a kognitív képességeket is jelentősen rontó változást okoz az agyban. Ezt a két állítást fejti ki a Nemzeti Agykutatási Program támogatását élvező, Nagy Attila egyetemi docens irányításával működő SZTE ÁOK Élettani Intézet Szenzomotoros Kutatólaboratóriumában végzett kísérletek és megfigyelések alapján készült legújabb két publikáció.
– Az agykéreg alatti, mélyagyi struktúrákra, a törzsdúcokra fókuszálunk. A törzsdúcoknak nevezett, öt magcsoport alkotta rendszer szinte „agy az agyban”, mert a funkciója sokrétű, ugyanis különböző – az érzékeléshez, azaz szenzoros, és a mozgáshoz kapcsolódó, azaz motoros, illetve kognitív, vagyis a gondolkodáson alapuló – feladatokat lát el. A törzsdúcok szerepének érdekessége, hogy a motoros szabályozásban szereplő magoknak szükségük van a szenzoros információkra is, hogy megfelelően működhessenek. A kognitív funkciókban való részvételük miatt a tanulási folyamatok és azok fejlődése is jelentősen érinti a törzsdúc rendszert. Így, azaz a törzsdúc rendszer fókuszba helyezésén keresztül kapcsolódik kutatócsoportunk „ősi” témája a Nemzeti Agykutatási Program által is támogatott új irányokhoz – magyarázta Nagy Attila egyetemi docens, a Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar Élettani Intézetében működő Szenzomotoros Kutatólaboratórium vezetője.
A maga nemében egyedülálló, mert az óvodáskortól a felnőttkorig terjedő, nagy mintán vizsgálódtak az SZTE ÁOK kutatói az emberi szerzett ekvivalencia – vagyis a párosítás – tanulás és a transzfer – az alkalmazás – fejlődéséről. A vizsgálódásuk alapja az az irodalmi adat, hogy a párosítás tanulásánál a törzsdúcok szerepet kapnak. A PLOS One-ban megjelent tanulmányukban mutatták be: egészséges emberekben a tanulás, illetve a megtanult információ alkalmazása másképpen fejlődik.
– Egyszerű, de emiatt is nagyszerű paradigmával dolgoztunk. Az egyik amerikai kutatócsoport által kifejlesztett és publikált módszer – természetesen a felelős szerző írásbeli engedélyével – továbbfejlesztett és magyarított változatát alkalmaztuk – mondta Nagy Attila. – Mivel a tanulási folyamatban a felidézés és a generalizálás fázisa főként hippokampális funkció, e teszttel a törzsdúcok és a hippokampusz működése párhuzamosan vizsgálható egy szenzorosan, jelen esetben vizuálisan irányított tanulási paradigmában. A módszerrel kapcsolatos egyik újításunk, hogy újabb párokat és sokkal több ismétlést építettünk a tesztfolyamatba, így pontosabban tudtuk mérni a generalizáció fázisát érintő teljesítményt is.
A párosítás tanulási folyamata végtelenül egyszerű folyamat, ám a felidézés és a következtetés fázisa jóval bonyolultabb. Az SZTE Szenzomotoros Kutatólaboratóriumában kimutatták: a pártanulás képessége a növekedéssel együtt fejlődik: iskolás korra áll be egy szintre, ami az életkor előre haladtával már nem változik. Ellenben a generalizációban, tehát a megtanult szabályok alkalmazásánál nem ez a helyzet, mert teljesen egyén függő: egyesek nagyon jól tudnak felidézni és generalizálnak, mások nem képesek a helyes következtetésekre. Tehát az emberek velük született képességeik alapján is különböznek: van, aki nagyon jól, más pedig kevésbé képes alkalmazni a megtanult szabályokat. Ez egyben arra is újabb bizonyíték, hogy egyes központi idegrendszeri területek jóval előbb fejlettek és funkciókészebbek, mint mások.
– Hogyan befolyásolja a migrén a kognitív, azaz a megismerő funkciókat? A kérdésre választ keresve egészséges és migréntől szenvedő emberek tanulási, felidézési és generalizációs képességeit is összehasonlítottuk – fogalmazta meg a fejfájáskutatás vezető lapjában, a Cephalalgiában megjelent közleményük születésének kiindulópontját Nagy Attila. – A migrénnel kapcsolatosan ismert adat, hogy a hippokampusz erősen károsodik a kóros fejfájós pácienseknél. Tanulmányunk legértékesebb része az, hogy nekünk sikerült először kimutatnunk: a migrén során a törzsdúcok rendszeréhez kapcsolódó funkcionális változások is történnek. Megállapítottuk: a régóta migrénes páciens az egyszerű ekvivalencia tanulási folyamatban is gyengébben teljesít. Ennek oka lehet, hogy a migrén hatására visszafordíthatatlan folyamatok indulhatnak el az agyban, bizonyos idegpályák tönkremehetnek. Eredményeink összecsengenek más kutatócsoportok eredményeivel is. Képalkotó eljárásokkal végzett elemzéseik szerint a migrénes betegeknél a „hippokampusz – agykéreg és a – törzsdúc-agykéreg” összeköttetések jelentősen redukálódnak: az agy fehérállománya „összemegy”, ami előre vetítheti az érintett páciens agyműködésében az általunk kimutatott funkcionális probléma kialakulását.
A Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar Élettani Intézetében működő Szenzomotoros Kutatólaboratórium NAP-projektje 2017-ben lezárul. Ám a kutatócsoport vezetője, Nagy Attila reméli, további pályázati támogatást nyernek ahhoz, hogy több irányban is folytathassák a tanulási folyamatokat és a migrén ezt befolyásoló hatásának vizsgálatát.
