Napjaink kétféle félelem "jegyében" telnek: egyrészt vannak tanult félelmeink (amit pl. akkor éreztünk, amikor a szomszéd gyerek, aki mindig elvette a nyalókánkat, hirtelen feltűnt előttünk az utcán), ill. velünk született szorongásaink, mint a kígyóktól, vagy fulladástól való rettegés. Utóbbinak biológiai alapjait göngyöli fel egy, a napokban a Cell hasábjain megjelent cikk.
A szerzők kulcs- és egyben kiindulómegfigyelése az volt, hogy agyunknak az a területe, amely az érzelmekért felelős (szaknyelven az amygdala) igen gazdagon ellátott egy különleges, sav érzékeny ion csatornában. Az ASIC1a akkor nyílik ki, amikor a környezet pH-ja lecsökken (savasodik) – ilyenkor Na+ és Ca2+ionok áramlanak rajta keresztül, az idegsejtek kisülését okozva. Mivel a szervezetben levő CO2 enzimatikus hatásra, vízzel reagálva szénsavat hoz létre, logikusnak látszott megnézni, hogy vajon nem ez az a mechanizmus, ami a környezet oxigén szegénységét (azaz a fulladás veszélyét) jelzi.
A válasz röviden igen és ezt néhány nagyon elegáns kísérlettel igazolták. Először is az ASIC1a mutáns egerek egyáltalán nem zavartatják magukat, ha a környezetükben váratlanul megnő a szén-dioxid koncentráció; olyan CO2-vel dúsított levegőjű kamrákban is vidáman elvannak, ahonnan nem-mutáns társaik fejvesztve elmenekülnek. Másrészt tényleg kimutatható, hogy a megnövekedett szén-dioxid koncentráció az amygdala területén pH csökkenést okoz, és a terület neuronjai ezzel a hatással arányosan kezdenek tüzelni, kiváltva a félelmi reakciót. (Utóbbi kettő nem figyelhető meg a mutáns egerekben, bár a savasodás itt is "rendben" lezajlik.) Nem meglepő módon, ha CO2 belégzés közben az állatokba HCO3– ionokat juttattak, vagyis pufferelték a savasodást, a félelmi reakció is tompult.
Fontos kontrollkísérlet volt még annak a kimutatása is, hogy a félelem érzet szempontjából az ASIC1a expressziója csak az amygdalában fontos. Ennek bizonyítására mutáns egerek amygdalájába (és csak oda) egy adenovírus segítségével visszajuttatták a hiányzó gént – ez pedig elégségesnek bizonyult a magas szén-dioxid koncentráció által kiváltott, normális félelmi reakció visszaállításához.
A jelenség puszta megértésén túl, azért is fontos a felfedezés, mert számos pánikbetegség esetében felmerült az agy savasodásának szerepe (ill. pánikbetegekben különösen erős félelmi reakciót vált ki a növekvő CO2 koncentráció), így remélhetőleg az ASIC1a működésének modulálásával mód nyílik majd valamifajta kezelésre is a közeljövőben.
Ziemann AE, Allen JE, Dahdaleh NS, Drebot II, Coryell MW, et al. (2009) The Amygdala Is a Chemosensor that Detects Carbon Dioxide and Acidosis to Elicit Fear Behavior. Cell 139(5): 1012-1021.
Már évekkel ezelőtt olvastam arról, hogy az agy nem az oxigén hiányára, hanem a CO2 felszaporodására váltja ki a fulladás érzetét. Ennek jó bizonyítékai olyan balesetek, ahol oxigénhiányos légtérben (pl. tiszta nitrogén) megfulladtak emberek, mert nem érezték, hogy veszélyben vannak. Ha a CO2 túlteng, akkor egyértelmű, hogy csökken a pH, és logikus következtetés azt feltételezni, hogy ezt érzékeli az agy, mert ezt a legegyszerűbb. Tehát az egyetlen újdonság ebben a cikkben (legalábbis számomra) az, hogy bebizonyították, hogy az amiglada váltja ki a fulladás ézését.
A fentiek fényében azt viszont nem igazán értem, hogyan okozhat a CO2-ban dús levegő is baleseteket. Pedig okoz, pl. emiatt mennek gyertyával a pincébe amikor forr a must.
A jelenség puszta megértésén túl, azért is fontos a felfedezés, mert nagyon eros erv a “szervezet savasodasa” cimu altudomanyos jarvany ellen.
Ime az agyban ott a pH mero, ha savasodsz, akkor lekuzdhetetlen rettegest kell erezz.
Probald ki: megeszel egy “savasito” etelsz – rettegsz? Fulladsz? Na ugye hogy nem…
@Jóska:
Arra tudok gondolni, hogy ha nagyon megnő hirtelen a CO2 koncentráció és a savasodás ill. érzékelése nem zajlik le elég gyorsan, akkor már késő lesz, mire észbekap a delikvens. De igazából nem tudom, jó a kérdés.
A másik kérdés ami felmerült bennem, hogy ha az agy savasodása mindenféle pánikbetegségek, rettegések esetén is szóba jöhet, akkor valami módon mégiscsak különbséget kell tudnnia az agynak tennie a savasodás okai között, hiszen tudtommal a fulladás érzetét csakis a tényleges fulladás váltja ki. Vagy olyankor sokkal jobban lecsökken a pH, mint egyébként? Tényleg, hanyas lehet a vér pH-ja ilyenkor? 5 körül, vagy esetleg még kisebb?
Nem tudom, hogy a vér pH-ja mennyi, de itt az amygdalájé a lényeges: a cikk szerint az alap 7.3-7.4 körül volt (ami, a szerzők megjegyzése szerint, picit alacsonyabb, mint vártak, de ez az altatás miatt lehetett). Ha 7.2-re lecsökken, akkor kb. a neuronok 21%-a tüzelni kezd, és a jel fokozatosan erősödik, ahogy egyre lejjebb megyünk. Egyébként 10%-os CO2 kb. 6.9üre nyomta le az amygdala pH-ját, 20%-os pedig 6.7-re.
@Jóska:”A fentiek fényében azt viszont nem igazán értem, hogyan okozhat a CO2-ban dús levegő is baleseteket. Pedig okoz, pl. emiatt mennek gyertyával a pincébe amikor forr a must.”
Azert, mert abban a koncentracioban azonnali eszmeletvesztest okoz, mire erzekeli az aldozat, mar nem tud menekulni.
Nekem kérdésem van:
az amigdalin (B17) összefüggésbe hozható-e ezzel az amygdala nevü agydarabbal?
Ha igen, akkor a rák megelőzésében (itt piszok sok egyéb kérdés is felmerül!) van-e, lehet-e szerepe?
Csak nomenklatúrai kapcsolat van: az amygdala a mandulamag-szerű alakjáról kapta a nevét, az amygdalint pedig sárgabarackmagból vonják ki. (Egyébként rákellenes hatása még nem bizonyított kontrollált körülmények között.)
Valamikor szerelmes voltam a biológiába és mindent, mint biologikum néztem. Ekkor a Biblia sok részét a nem valós dolgok világába kellett száműznöm. Aztán történt valami, ami miatt kezdtem a két dologba keresni azt, ami mégis azt mondja, hogy a valóságról szól mindkettő, csak valami teljesen más aspektusban.
Azt gondolom, hogy nagy szükség lenne az interdiszciplina fogalmát sokkal jobban kiterjeszteni, ahhoz hogy meglássuk az embert, az egyes embert a maga valójában. MErt hiába kezeljük az anyagot, ha a benne tárolt képek, a tudattalan tudattartalom nem válik megismertté és nem írjuk őket felül. akkor csak konzerválunk egy állapotot, ahelyett, hogy gyógyítanánk és ami rosszabb, az új nemzedékeket is ugyanerre az útra tereljük, ahelyett, hogy olyan utat választanánk, ami mindenki számra az élhető legjobb világot jelenthetné.
Bár azt hiszem eléggé távolról csatlakoztak ide a gondolataim, és lehet, hogy nem is elég világos a kapcsolat.
Mint ahogy a bennünk zajló biokémiai folyamatok hatással vannak a tudatra, úgy a tudat is hatással van a biokémiai folyamatokra. Ezért nem lehet vagy csak az egyik, vagy csak a másik oldalról szemlélni. És épp a félelem az, amiben a belülről érkező jelzések, a kívülről érkező jelzések és a tárolt információk mind hatással vannak, s ezek a neuronális kapcsolatokon keresztül hatnak mind a tudatra, mind az anyagra. S a kettő együttes hatása különféle szindrómákon keresztül nyilvánul meg.