Magatartás szabályozása Szemethy László PhD
Gén-viselkedés Az élő szervezet minden tulajdonsága (forma, belső szerkezet, kémiai felépítés, viselkedés) visszavezethető a gének működésére AZONBAN sok tényező befolyásol: idegrendszer fejlődése, hormonok, tanulás Magatartás nem feleltethető meg egy génnek; poligénes Illetve egy gén-több tulajdonság: pleiotróp
Genetikus kérdései a genetikai variabilitásra vonatkoznak; egyértelmű genotípus-fenotípus összefüggés felderítése - azonos genotípusok fenotípusát különböző környezeti feltételek között vizsgálja: környezeti hatások elkülönítése -azonos környezeti-kísérleti feltételek között különböző genotípusokat alkalmaz: genetikai különbségek
Összehasonlító pszichológus: hogyan viselkedik vki, ha váratlanul új környezetbe kerül? Nyílt tér (open field) teszt - vizelések, bélsárürítések, ágaskodások száma, mekkora területet jár be, milyen sebesen, stb. - mérhető paraméterek biológiai funkciója legtöbb esetben megmagyarázhatatlan, de jól mérhető, megfelelő variabilitás esetén alkalmas genetikai analízisre
Általános mozgásaktivitás mérésére többféle teszt póznateszt latencia: mennyi idő a mászásig mennyi idő alatt jut fel mennyi ideig tartózkodik a póznán sötét világos
mérik: haladás sebességét, útvesztő zsákutcáiba való belépést hibák száma, stb.
Etológia: természetes viselkedési egységek vizsgálata! - a genetikailag meghatározott természetes viselkedés felkészíti az állatot az élőhelyén előforduló események felismerésére - magatartásért felelős génkészlet tükre az állat ökológiai környezetének - az állati viselkedést az agyban kiépülő akciómodell irányítja Paradicsomhal ragadozó elkerülése (ELTE Etológia Tanszékének vizsgálata) két szemhez hasonló folt jelenlétében az állatok másképp reagálnak az enyhe fájdalomingerre kulcsinger észlelésekor gyors elkerülési reakció kulcsinger nélkül, pedig keresnek - ha két szemet látsz, figyelj - ha két szemet látsz és fáj, menekülj - ha csak kicsit fáj, keress
Beltenyésztett populációk alkalmazása - mesterséges képződmények; genetikai homogenitás jellemzi - de! korlátlan számban állnak rendelkezésre az egyedek - reprodukálható a kísérlet - mérhető a genetikai és a környezeti variancia Beltenyésztési koefficiens (F): A teljes genom homogenitásának mérőszáma, értéke 0 és 1 között változhat; megadja, hogy egy populáció tetszőleges egyedében milyen valószínűséggel találhatunk tetszőleges génben homozigóta állapotot. Genotípusos egyezés (I): A populáció két tetszőleges egyedének tetszőleges génjeiben milyen valószínűséggel fordul elő megegyező genotípus. Értéke: 0-1 között
Viselkedési fenotípusok egyszerű genetikai vizsgálata Ecetmuslica mutáns: testszín sárga (vad: szürke) testszínért pontmutáció felelős Manning és mtsai. (1961): sárga színűek szaporodási sikere kisebb Magatartásra visszavezethető okok: SZÁRNYREZEGTETÉS a testszín és a viselkedés között nyilvánvalóan nagyon távoli a kapcsolat, a felelős gén mégis azonos!
Rothenbuhler (1964) fertőző lárvarothadás higiénikus viselkedés: viaszfedő kinyitása, beteg lárva eltávolítása recesszív jelleg
Dilger (1962) és Buckley (1969) afrikai törpepapagájok fészeképítő viselkedése a szállítás módja mindkét faj esetében öröklődő magatartás
Mi jellemzi tehát a genetikailag rögzített viselkedést (öröklött mozgásmintázat-ömm)? az állatok a születésük után azonnal képesek végrehajtani formaállandóság kulcsingerrel kiváltható (idegi szabályozás!) a már megkezdett folyamat megállíthatatlan, a sorrend megváltoztathatatlan nincs kontroll, nincs visszacsatolás (kutyafélék táplálékrejtése) a fejlettebb gerincesek esetében a tanulás módosíthat valmennyit (sirályok vészkiáltása) környezethez való alkalmazkodást segíti alacsonyabbrendűeknél a genetikailag rögzített viselkedések vannak túlsúlyban jellemző a kifáradás az ÖMM-re, azaz a kiváltódás után nehezebben lehet újra kiváltani (róka-tojáselföldelés) - tudatos ÖMM használat: rókaanya-kölykök-vészkiáltás
Üresjárati aktivitás: ha az állat belső állapota maximálisan kedvező egy ÖMM végrehajtására, akkor kulcsinger nélkül is megjelenhet a viselkedés (szövőmadarak fészeképítő mozdulatai fészekanyag hiányában is) Deprivációs kísérletek: az ingerek megvonásával járó nevelési körülmények után a kulcsinger bemutatására ha az állat a várt ÖMM-mel reagált, akkor bizonyítottnak vették a genetikai meghatározottságot galambok repülési képessége - udvarlási szertartások (nem szociális állatoknál is-kakukk) - táplálékválasztás (bár egy része tanult); de! koala - ragadozófélelem - madarak vonulása, ideje - riasztóviselkedések
Idegi szabályozás Érzékelő rendszerek bejövő információ Motoros rendszerek válaszreakció Integráló rendszerek a két rendszer összekapcsolása -az érzékszervek által szállított információ valamilyen válaszreakciót vált ki az állatból vészreakció vészkiáltások vészt jelző feromonok - vörösbegy vadul megtámad egy idegent, ha azon vörös tollcsomó van, de a támadás elmarad, ha az a párján van - méhecske virág színe - sáska idegrendszere folyamatosan stabilizálja a fej állását Receptorra ható ugyanazon inger egyik esetben maghatározott akciót vált ki, a másik esetben teljesen hatástalan!
valamilyen információt felfog az idegrendszer, de az akció jóval később következik be (pl. egy év múlva); erdei pinty, amerikai indigó pinty a válasz során sokszor változik a beérkező inger, visszacsatolás révén a válasz is változik, azaz az állat folyamatosan alkalmazkodik viselkedésével a bejövő információkhoz az érzékelés aktív folyamat az állat keresi a számára lényeges ingerforrásokat (denevérek, elektromos halak) Érzékelési modalitások: azok a módok, ahogy az érzékelés történik - látás (fénymintázat, alak, mozgás, hullámhossz - szín, polarizáltság)-galamb! - hallás - szaglás - tapintás - ízlelés
- a bejövő információk szűrőkön mennek keresztül: perifériás és központi ingerszűrők. Perifériás ingerszűrők: különböző érzékszervek érzékenysége egyfajta ingerszűrésnek tekinthető emberi fül nem hallja meg a 20 khz-nél magasabb hangokat, a szem nem látja az ultraibolya és az infravörös fényt érzékszervek szelektivitása: Eleutheorodactylus coqui (fán lakó béka) éjszakai lepkék egyes fajainak sajátos füle timpanális szerv magasabbrendűeknek kevésbé szelektív érzékelőik vannak Központi ingerszűrők: kulcsinger kiváltómechanizmus keresőkép
Kulcsinger Az öröklött mozgásmintázatokat kiváltó ingereket kulcsingereknek nevezzük. - tartozik hozzájuk egy kiváltómechanizmus az agyban, amely felismeri a kulcsingert és elindítja a megfelelő válaszreakciót, azonban ez nem minden esetben az agy egy konkrét helyén lokalizálható - a vörösbegy számára a vörös toll kulcsingerként működik, de csak bizonyos helyzetekben - változhatnak az állat belső állapotával-(ezüst sirály: forma-szín-méret) - a kulcsinger helyettesíthető tanulás révén más ingerrel a pulyka kotlós csibe felismerése Kulcsingerek néhány speciális formája: 1.konfigurációs inger amikor a komponensek valamiféle viszonya az igazi kiváltó (feketerigó)
2. jelzőinger egy meghatározott formából és egy mozgásmintázatból tevődik össze (farkaspókok integetése, bundermajmok) 3. szupernormális ingerek a normális viselkedési válasznál intenzívebb reakciót kiváltó inger (csigaforgató, nyári lúd és a nagy tojás, kakukk) Nincs határ! Van határ!
Heterogén szummáció törvénye: A kulcsingerek különböző fajtái összeadódva erősebb választ váltanak ki, mint egyenként. a tüskéspikó hímjei támadnak, ha egy másik hímet látnak, ha annak vörös a hasa vagy ha fejen áll, de legerőteljesebben akkor támadnak, ha egy vörös hasú hím áll fejen előttük.
Hormonális szabályozás - a hormonok szabályozófunkciót betöltő vegyületek; a belső elválasztású mirigyek vagy neuroszekréciós sejtek termelik - keringés szállítja a célszervekhez - hormonok szabályozzák a növekedést, anyagcserét, vízháztartást, szaporodást, számos viselkedésformát.. Kiváltó hormonok adott hormon jelenléte kiváltja, aktiválja a szóban forgó viselkedést Organizációs hatás egyedfejlődési folyamatokon keresztül nemi differenciálódás, szervezet növekedése
Fontosabb hormonok androgének: szaporodási viselkedések (patkány) - tesztoszteron: agresszió, küzdelem a nőstényekért, territóriumért, rangsor kialakulása, szociális interakciók (szíriai aranyhörcsög) - oxitocin: simaizom összehúzódás, szülés; apává válás, barátok, munkatársak közötti kapcsolat erősítése prolaktin: tejtermelés, ivadékgondozás, begytej, kotlási viselkedés melatonin: biológiai óra, ciklikus viselkedések adrenalin: stressz, menekülés mineralokortikoidok: stressztűrés, stressz hatásának csökkentése - glükokortikoidok: kortizol, kortikoszteron (Haller Jóska: patkány) endorfin: boldogsághormon, csoki, sport, fizikai kontaktus-kurkászás, fájdalom
A viselkedés ritmusai sok állati viselkedés naponta ismétlődik, napszakos ritmust követ évszakhoz, Hold változásaihoz, árapály jelenséghez kapcsolódó ritmusok ezeket a biológiai ritmusokat az állati szervezet biológiai órái szabályozzák Biológiai órák olyan szervezeti mechanizmusok, amelyeket egy belső, önfenntartó ritmusközpont és egy külső ritmusszinkronizáló hatás szabályoz. biológiai ritmus szabályos ciklusokból áll; teljes időtartama a periódus; aktivitás arányának változása az amplitúdó Biológiai ritmus - hőmérsékleti kompenzáció - anyagcseremérgek hatástalanok - periodikus környezeti jelenséggel többé-kevésbé azonos ritmusban - hozzákapcsolhatók környezeti kulcsokhoz - ritmus alapja belső eredetű
Belső ritmusszabályozók - felderíthető: indirekt módszer (az állatot állandó környezetben tartjuk) - sok állat ilyenkor is ritmikusan végzi tevékenységét, de a ritmus szabadon futó lesz (aktivitási periódus eltolódik) Aschoff-szabály: a sötétben tartott állat napi ritmusa nagyjából megtartja a 24 órás periódusidejét, de egy kicsit mindig csúszik. - a diurnálisoké hosszabb - a nokturnálisoké rövidebb lesz Biológiai óra lokalizálása: - csótány: idegrendszer-optikai lebeny - tengeri nyúl: szemek - gerincesek: tobozmirigy, talamusz egyes magvai
Motiváció - belső késztetés (drive) valamilyen cselekvésre - elsődleges késztetések a testi szükségletek, a másodlagosak tanultak. -a táplálkozás motivációja emlősöknél a gyomor éhségperisztaltikájából, vércukor koncentrációjából és a rágás szükségletből áll össze -az újszülöttek esetében a szopásnál nem csak a táplálékigény kielégítése hajtja az egyedet, hanem a szopásigény is A viselkedés fázisai a különböző motivációk felerősödése és gyengülése alapján különíthetők el: - keresés (appetitív szakasz): az állat valamit keres, amire késztetést érez (táplálék, nemi partner, búvóhely). Rugalmas szakasz, amikor az állat tanul és ezt felhasználja a következő keresési fázisban. - végrehajtás (konszummáció): merev szakasz, fajra jellemző, kevéssé módosítható mozgásmintázatok. - kielégülés (szatiáció): nyugalmi fázis.
- motivációs modellek, melyekben a leglényegesebb koncepció a negatív visszacsatolás és az egyes visszacsatolási körökből felépíthető szabályozási hálózat gerincesek agressziójának modellje
Homeosztázis azon összehangolt fiziológiai folyamatok, amelyek az állat belső, egyensúlyi állapotait fenntartják a belső környezet szabályozhatósága a környezet változásainak kivédésére rendkívül adaptív az állat számára A homeosztázisban szabályozókörök működnek, amelyek lehetnek - negatív visszacsatolásúak a tevékenység eredménye csökkenti az aktivitás szintjét, vagy - pozitív visszacsatolásúak az eredmény fokozza a további működést (az ilyen szabályozás megszaladhat) ezen feed-back mechanizmusok mellett léteznek feed-forward előrecsatoló) folyamatok, amelyekben az előrelátás a meghatározó tényező Homeosztatikus folyamatok - víz-ionháztartás - hőháztartás - táplálkozás De vannak viselkedési szabályozások: - hőmérsékleti grádiens - hibás mellékvese