Mindannyian egyéniségek vagyunk

A különböző sci-fi művek visszatérő motívuma a kvázi arctalan tömegként, minden körülmény közt azonos módon viselkedő egyénekből álló klónhadsereg. Ez az elgondolás egy elég szélsőséges állásfoglalás egyben a viselkedés okát kajtató “nature vs. nurture” vitában, hiszen azt implikálja, hogy a viselkedés genetikai determinációja hihetetlenül erős.

Hogy ez mennyire nem így van, pontosabban, hogy ez mennyivel bonyolultabb, azt jól példázza az aktuális Science-ben megjelent cikk, ahol kvázi azonos genetikai állományú egerek viselkedését, illetve idegrendszeri fejlettségét követték hosszabb időn keresztül.

Először is fontos tisztázni, hogy miért csak “kvázi” azonosak a vizsgált egerek: itt nem valódi klónokról van ugyanis szó, hanem egy hosszú időn keresztül beltenyésztett egértörzs egyedeiről. Ezek minimális mértékben különböznek egymástól (hiszen az ivarsejtekben is mindig megjelenhetnek új mutációk), de ha elég nagy mintaszámmal dolgozunk (és itt 40-40 nőstény egeret használtak), akkor az ebből eredeztethető tévedés minimalizálható. Ráadásul, ha valódi klónokról lett volna szó, a mai technológiával az sem jelentett volna teljes azonosságot, hiszen a klónozás lépései olyan in vitro lépéseket követelnek meg, amikor a sejtek epigenetikus változásokon mennek át, nem igazán megjósolható módon.

Szóval genetikailag nagyon-nagyon hasonló egereket tettek egy úgynevezett “gazdag” környezetbe, ami a szabvány kopár egérkalitkákhoz képest értendő: egy többszintes építmény, csövekkel, dobozokkal – valami hasonló egy egér valódi életteréhez.

Az egereket emellett ellátták RFID chipekkel, amelyek alapján minden egyes egyed mozgása folyamatosan követhető volt a térben.  

A kísérlet egyik első eredménye, hogy a természeteshez közelebbi körülmények közt nevelt egerek agyában sokkal aktívabb a sejtosztódás a hippocampusban, mint a ketrecekben tartott társaikéban. Mivel ez a régió az, ami a térrel kapcsolatos memória kialakításáért felelős, ez tulajdonképpen nem meglepő, persze. Ami érdekesebb, hogy az egerek nem egy monolitikus csoportként viselkedtek, hanem az idő elteltével egyre nagyobb különbségek jelentek meg, mind a viselkedésben, mind a hippocampus sejtosztódásainak számában.

Hogy a viselkedést pontosabban kvantifikálni tudják, a szerzők bevezettek egy új mérőszámot, a “kószálási entrópiájét” (cRE – cumulative Roaming Entropy), ami durván azt fejezi ki, hogy mennyire valószínű, hogy adott pillanatban az állat a terület valamelyik pontján lesz. Kevesebbet mozgó, nem sokat kóborló állatoknál ez az érték alacsony, míg a felfedezőbb kedvűeknél magas.  

Az idő előrehaladtával egyre nagyobb különbségek jelentek meg a csoportban a cRE értékét tekintve, és amint az egy kicsit várható is volt: a magas cRE több sejtosztódást jelent a hippocampusban (az osztódó sejteket egy BrdU nevű anyaggal jelölik meg, ezért a “BrdU+” , azaz “BrdU pozitív” a mérőszám.)

A legfontosabb kérdés persze az, hogy vajon mi az oka a különbségeknek? Pontos válasz nincs, de biztos, hogy valami (vagy több valami) stochasztikussága áll a folyamat mögött. Legegyszerűbb magyarázat, hogy a kezdetek során, lesz néhány állat, aki véletlenszerűen kicsit többet kószál, és ez aztán egy olyan pozitív visszacsatolást szül, ami miatt fokozatosan egyre inkább exploratívabb lesz az egyed. Azt sem zárhatjuk ki, hogy a kevés, de létező genetikai és epigenetikai eltérés okozza mindazt a különbséget, amit látunk. Utóbbinak egy variánsa, hogy az agyban is aktív ugráló gének működésének következtében néhány neuronban olyan genetikai változások következnek be, amelyek valamilyen fokon megváltoztatják a működésüket és végső soron ez a viselkedésre is kihat.

Érdekes lesz egyszer megtudni, hogy mi is áll a különbségek mögött, de egy biztosnak tűnik: végül mindannyian egyéniségek leszünk.  

Freund J, Brandmaier AM, Lewejohann L, Kirste I, Kritzler M, et al. (2013) Emergence of individuality in genetically identical mice. Science 340: 756-9.