Tabula rasa vagy tabula plena?
Az évtizedes nézetek szerint fejlődésünk két végpont között mozog: vagy az élményeink formálják személyiségünket egy „üres lapra” (tabula rasa) írva, vagy mindent eleve genetikai minták határoznak meg („tele lap”, azaz tabula plena). A hippokampusz belső hálózatát elemezve a kutatók azt próbálták feltárni, hogy az agy vajon tényleg egy üres rendszerként indul, vagy már az induláskor is sűrűn összekapcsolt neurális mintákkal rendelkezik.
A memóriahálózat fejlődése
A kutatócsoport a hippokampusz CA3 régiójának piramissejtjeire koncentrált, amelyek az emlékképzésben kulcsfontosságúak. Ezek a sejtek rendkívüli mértékben képesek változni: összeköttetéseik erősödésével, gyengülésével vagy szerkezetük módosulásával alkalmazkodnak. A vizsgálatok egéragyakon, három korosztályban folytak: újszülött (7–8 napos), kamasz (18–25 napos) és felnőtt (45–50 napos) egereken.
A neuronok működését rendkívül precíz patch-clamp eljárással vizsgálták, amely képes mikroáramokat mérni az egyes sejtrészekben. Ezt nagy felbontású képalkotás és lézeres eljárások is kiegészítették, lehetővé téve egy-egy idegkapcsolat célzott aktiválását.
Először zsúfolt, később letisztult
A kutatás eredményei váratlan irányba mutatnak. A CA3-hálózat korai szakaszban elképesztően sűrű, kapcsolatai véletlenszerűnek tűnnek. Ahogy az agy érik, ez a hálózat nemhogy sűrűsödne, hanem ritkul, miközben szervezettebbé és hatékonyabbá válik. Továbbá kiderült, hogy ez a folyamat a „metszés” (pruning) modelljét követi: az agy eleinte rengeteg kapcsolatot hoz létre, majd szelektíven leépíti a felesleget.
Az agy eredendő túlkapcsoltsága
Ennek fényében úgy tűnik, hogy a kezdeti túlkapcsoltság előnyt jelent: a neuronok gyorsan tudnak egymáshoz kapcsolódni, ami létfontosságú a hippokampusz számára, ahol a különféle ingereket (látványt, hangot, illatot) egyetlen összefüggő emlékbe kell integrálni. Amennyiben az agy valóban teljesen üresen indulna, az idegsejtek csak lassan, nehézkesen találnának egymásra, ami gátolná a gyors tanulást és a hatékony memória kialakulását.
Összegzésként az eredmények azt mutatják, hogy az agy fejlődése nem az ürességen, hanem a kezdeti túlzott összekapcsoltság finom, fokozatos ritkításán és optimalizálásán alapul.
