Psychiat Hung 2000, 15 (3):330-332

A NUCLEUS ACCUMBENS INFORMÁCIÓÁRAMLÁST SZABÁLYOZÓ SZEREPE

A szkizofréniakutatás új eredményei

Anthony A. Grace, Holly Moore: Regulation of information flow in the nucleus accumbens: a model for the pathophysiology of schizophrenia. In: M. F. Lenzenweger, R. H. Dworkin (eds.): Origins and development of schizophrenia: advances in experimental psychology (pp. 123-157). American Psychological Association, Washington DC, 1998

 

Bevezetés

A szkizofrénia kiváltó okai, habár a betegség talán a legintenzívebben kutatott pszichiátriai kórképek közé tartozik, máig ismeretlen. A kezdeti vizsgálódások leginkább az egyik neurotranszmittert, a dopamint és annak a limbikus rendszerre gyakorolt hatását vizsgálták. Megfigyelték, hogy néhány indirekt dopamin agonista, mint az amfetamin és az L-DOPA egészséges embereken szkizofréniához hasonló tüneteket okoz. A dopamin elmélet térhódítását tovább erősítette az a felfedezés, hogy minden antipszichotikum valamilyen szinten antagonistaként működik a dopamin receptorokon, habár meggyőző bizonyítékokat a dopaminrendszer éveken át tartó vizsgálata sem hozott, sőt inkább ellentmondásokkal szolgált. Állatkísérletekben pszichotikus tüneteket létrehozó mennyiségű amfetamin az agy dopaminszintjének drámai csökkenését okozta, és a kiterjedt kutatások sem tudtak olyan eredményeket felmutatni, miszerint szkizofrén betegek agyában a dopamin szintje emelkedett lenne, vagy a neurotranszmitter erősebb mértékben szabadulna fel. Továbbá, míg az amfetamin hatása szinte azonnal visszafordítható dopamin antagonisták adagolásával, maximális terápiás hatásukat az antipszichotikumok csak hetekig tartó ismételt adagolás után fejtik ki. Nem ez a klinikai válasz lenne várható, ha a terápiás hatásmechanizmus elsődlegesen a dopamin receptorok blokkolásán alapulna, hiszen ez esetben azonnali terápiás eredmény jelentkezne a droggal szembeni tolerancia fokozatos kialakulásával. Habár egyértelmű, hogy a DA rendszer fontos szerepet játszik a szkizofrénia kialakulásában, úgy tűnik, hogy az elsődleges patológiai faktor vagy faktorok valahol máshol keresendők.

 

A nucleus accumbens

A prefrontális kortex, a hippocampus és az amygdala is serkentő pályát küld a nucleus accumbensbe. Ez az a magcsoport, ahol a fenti agyterületek egymással, illetve a mezolimbikus dopamin rendszerből származó afferensekkel kapcsolatba kerülhetnek. A nucleus accumbensből kimenő sejtek fő célpontja a pallidum, ahonnan az információ a talamuszon át a legmagasabb kognitív struktúrákhoz (mint például a prefrontális kéreg) kerül és szabályozni is képes ezeket az agyterületeket.

Úgy tűnik, hogy részben a nucleus accumbens szabályozza azokat az alapvető motoros működéseket, melyek végeredményben az egyén viselkedését adják és a limbikus rendszer affektív befolyásolása alatt állnak.

 

Kölcsönhatás a hippocampus és a prefrontális kéreg között

A szerzők kísérleteikben a prefrontális kéregből a nucleus accumbensbe tartó rostokat elektromosan ingerelték. Az elektromos stimuláció következtében excitátoros posztszinaptikus potenciálok (EPSP) keletkeztek a nucleus accumbens úgynevezett közepes méretű tüskés neuronjaiban. A sejtek egy részében ezek az EPSP-k akciós potenciált váltottak ki, a prefrontális kéregből eredő stimulus így a nucleus accumbensen keresztül továbbvezetődött. A tüzelésre képes és képtelen sejtek vizsgálata során a szerzők észrevették, hogy azokban a sejtekben alakult ki akciós potenciál, amelyekben érdekes módon időnként spontán membrándepolarizáció jelent meg. Megfigyelték továbbá, hogy az EPSP-k a normálisan hiperpolarizált sejteken egyedül nem voltak képesek akciós potenciált generálni, azonban az enyhén depolarizált sejteken igen.

A továbbiakban a depolarizált sejteket vizsgálták részletesen. Arra jutottak, hogy a sejtek paramétereit változtatva a depolarizációs platók alakja és frekvenciája változatlan maradt. Ebből arra következtettek, hogy a spontán membrándepolarizációt nem az adott sejt hozza létre, hanem az külső hatásra, a nucleus accumbens valamely afferens rostján keresztül generálódik. Később megtalálták az adott agyterületet: nyilvánvalóvá vált, hogy a hippocampus aktivitása hozta létre a nucleus accumbens sejtjeiben regisztrált membrándepolarizációs jelenségeket.

Összefoglalva: a prefrontális kéregből jövő akciós potenciál csak akkor tud áthaladni a nucleus accumbensen, ha a hippocampusból az accumbensbe tartó rostok a sejteket már előre depolarizálták. Az azonos időpontban ható stimulusok csak egyszerre képesek a nucleus accumbens sejtjein akciós potenciált kialakítani. Tehát a hippocampus befolyásolni képes a frontális kéregből eredő és a nucleus accumbensen áthaladó információáramlást.

 

A hippocampus-prefrontális kéreg interakció funkcionális jelentősége

Széles körben elfogadott, hogy a kontextuális tanulás folyamatáért a hippocampus a felelős. A potenciális viselkedésválaszok a prefrontális kéregben alakulnak ki. Az impulzusok eljutnak a nucleus accumbensbe, ahol a hippocampusszal való összeköttetés lehetővé teszi, hogy csak azok a stimulusok haladjanak tovább, melyek a korábbi emlékek szerint az adott szituációban a leghatásosabban megfelelnek az adott kontextusnak. Amikor a szituáció megváltozik, a hippocampus újra aktivációba lép és ha a körülmények olyanok, az accumbens más sejtjeit, így a prefrontális kéregből jövő lehetséges viselkedésformák közül újabbakat aktivál.

A szerzők egy példát is említenek: Egy adott kontextusban valaki a mezőn a pillangókat tanulmányozza. A prefrontális kéregből származó számtalan viselkedésmintázatból (például: "nézd ezt az ismeretlen pillangót", "szívd be a virágok illatát", "hallgasd a távoli patak csobogását") a hippocampus csak az adott kontextusnak megfelelő választ engedi tovább a nucleus accumbensből: például "eredj az ismeretlen pillangó után". Az adott kontextusban a többi inger nem befolyásolja viselkedésünket.

 

Kölcsönhatás az amygdala és a prefrontális kéreg között

A szerzők megfigyelték, hogy az amygdala ingerlése is befolyásolni tudja a nucleus accumbensen keresztüli információáramlást. Az amygdala stimulálása akkor segíti elő az accumbens sejtjeiben akciós potenciál kialakulását és ezzel az információ továbbterjedését, ha maximálisan csak 40 ms-mal előzte meg az EPSP-t. Tehát az amygdalából származó stimulus az utána következő EPSP válasznak szabad utat ad, felszabadítva azt az adott kontextus szabályozása alól.

Az amygdala részt vesz a külső ingerekre kialakuló szubjektív érzelmi stimulusok szabályozásában és feltehetőleg elsőbbséget ad olyan emocionális impulzusoknak, melyek az organizmus túlélését segítik elő.

Az előbb említett példát kiegészítve: a mezőn valaki pillangókat tanulmányoz, amikor feltűnik a közelben egy hatalmas medve. Az amygdalában keletkezett affektív impulzus szinte azonnal eléri a nucleus accumbenst és a hippocampusból származó ingereket semmibe véve olyan viselkedésmintázatokat enged kivitelezni, melyek a menekülést segítik elő. Ezzel a mechanizmussal az egyén szinte azonnal ki tud törni az adott kontextusból, utat engedve az amygdala által szabályozott emocionális viselkedési mintázatnak.

 

Szkizofrénia

A szerzők szerint szkizofrén betegekben több más kóros elváltozás mellett a nucleus accumbens hippocampális bemenete is károsodik. A beteg a megváltozott kontextusokhoz nem tud alkalmazkodni, folyamatosan ismétli a nem adekvát cselekvést vagy gondolatot, perzeveráció alakul ki. Ezt az elképzelésüket támogatja az az ismert tény is, miszerint szkizofrén betegek jelentős hiányosságokat mutattak olyan feladatok végrehajtása során, melyek a prefrontális kéreg aktivációját és a különböző stratégiák váltogatását igénylik. Normális esetben a hippocampus a kontextusnak megfelelő cselekvés véghezvitele után inaktiválódik. Szkizofréniában az inaktiváció nem jön létre, a hippocampus folyamatosan túlaktiválódik. Ezt támasztanák alá azok a közlemények is, melyek szkizofréniában a hippocampus fokozott metabolizmusáról számoltak be.

Gerevich Zoltán

1083 Budapest,

Szigony u. 43.