Szuperszimat? A kutyák orra és agya közötti egyedülálló kapcsolat lehet az oka

A kutyák agya a szagokra és szaglásra van "huzalozva" – egy újonnan felvázolt térképnek köszönhetően már azt is tudjuk, mennyire kiterjedt ez a hálózat.

Erőteljes idegi kapcsolatok kötik össze a kutya orrát és agyát, áll a Journal of Neuroscience (idegtudománnyal foglalkozó folyóirat) július 11-i számában. Hát ezt eddig is tudtuk – mondhatnánk, ám a kutatás új színben tünteti fel a szaglás és látás közötti összefüggést, ahogy eddig más állatfajoknál és az embernél sem volt ismert.

Az eredményeknek hála az eddigiektől eltérő, merőben új anatómiai képet kaphatunk arról, hogyan „látják” a kutyák orrukkal a világot:

„Az, hogy ugyanazok a kapcsolatok megvannak náluk is, mint az embereknél, és még ennél is többel rendelkeznek, forradalmasítani fogja a kutyák kogníciójának megértését” - jelentette ki Eileen Jenkins, nyugalmazott katonai állatorvos, munkakutya-szakértő.

Bizonyos tekintetben az eredmények nem is annyira meglepőek, állítja Pip Johnson, a Cornell Állatorvostudományi Egyetem állatorvos-radiológusa, a képalkotó diagnosztika szakértője. A kutyák híresek szuperszimatukról: az orrukban található szaglóreceptorok száma 200 millió és 1 milliárd közé tehető, míg az embereknél ez a szám 5 millió körül mozog. A kutya szaglógumójának mérete akár 30-szorosa is lehet a miénknek. Johnson azonban arra volt kíváncsi, hogyan is jut el az információ a kutya orrából agyának különböző területeire.

A térkép megalkotásához Johnson és kollégái 23 kutyáról készítettek MRI felvételeket. 20 keverék és 3 beagle volt az alany, mindegyiküknek hosszú orra és közepes méretű feje volt, feltehetően egytől-egyig kiváló szimattal rendelkeztek. A felvételek alapján a kutatók beazonosították azokat a fehérállományban futó idegpályákat, amelyek az agyterületek között szállítják a jeleket. Módszerük lényege a szövetek mentén futó vízmolekulák mozgásának leképezésén alapszik, így tudták feltérképezni az agy „úthálózatát”, ahogy Johnson fogalmaz.

Miután a szaginformáció bejut az orrba, a szaglógumóba száguld, mely a kutya szemei mögött foglal helyet az agyban. Az azonban eddig nem volt tiszta, hogy innen hova is továbbítódnak a jelek. Amikor Johnson alaposan megnézte az MRI felvételeken a nyomvonalakat, teljesen ledöbbent a látottakon: „Egyre-másra bukkantak elő azok a hatalmas pályák. Információs útvonalakhoz hasonlíthatnám őket, melyek az orrból az agyba futnak.”

A szaglórendszer

Az alábbi kép egyike az MRI-felvételeknek. Ahogy már említettük, a kutya agyában erőteljes idegpályák futnak a szaglógumóból (balra lent) öt különböző pontra. Az újonnan felfedezett kapcsolat (narancs) köti össze az olfaktorikus rendszert a látással – ezt egyelőre csak kutyáknál találták meg. A piramispályához (tractus corticospinalis, türkiz) az ösztönös viselkedések köthetőek. A lobus piriformis, vagyis a frontalis és temporalis lebeny olfaktorikus területei (zöld) fontos szerepet játszhatnak a szag észlelésében. A limbikus rendszer (kék) a viselkedéssel és az érzelmekkel függ össze. Az entorhinális kéreg (rózsaszín) a memóriát kezeli.

A kutya-agytérkép ezen új formájában hasonlóságokat fedezhetünk fel a miénkkel, hiszen olyan utak is találhatóak benne, melyek a szaglógumót az agynak azon területeihez kapcsolják, amelyeket az emlékezettel és érzelmekkel hoznak összefüggésbe. Az emberek esetében például ezzel magyarázható, miért idézhet fel bennünk bizonyos emlékeket egy parfüm illata.

A kutatás során egy új útvonalat is felfedeztek, mely a szaglógumó és a nyakszirti lebeny között fut; ez utóbbi kapcsolható a látáshoz. „A képzett kutyák és a kereső-, valamint a nyomkövető kutyák viselkedése alapján nagyon sokan feltételezték már ennek meglétét. Eddig még azonban senkinek sem sikerült bizonyítania, ami igazán lenyűgözővé teszi a felfedezést” - jelentette ki Jenkins.

A kutyák érzékszerveik segítségével mérik fel környezetüket, ám ez az újonnan felfedezett kapcsolat a szaglás és látás között azt sugallja, hogy ez a kapcsolat meglehetősen szövevényes. Talán ez az anatómiai összeköttetés lehet az oka, amiért a szaglás átveszi a látás funkcióját, amikor a kutya elveszíti látását. „A vak kutyák is képesek visszahozni tárgyakat.”

Egy korábbi kutatásból már tudjuk, hogy a tenyésztés kihatással lehet a kutyák agyának formájára (Erin Hecht és koll., Harvardi Egyetem). Érdekes lenne még többet tudni arról is, hogy a különböző fajtákban hogyan néznek ki ezek az olfaktorikus útvonalak, például a kopóknál és vérebeknél, akiket olyan feladatokra képeztek ki, mint a vadászat, katasztrófák túlélőinek felkutatása vagy betegségek (rák, COVID-19, stb.) jelzése, mondta el Hecht. „Jelen tanulmány további kutatások alapját teszi le.”

Johnson és kollégái más állatfajok olfaktorikus pályáit is szeretné tanulmányozni: „Már volt szerencsém betekinteni macskákról feljegyzett adatokba. A macskák szaglórendszere valami egészen elképesztő, talán még több összeköttetéssel is bír, mint a kutyáké. Ez persze csak előzetes adat” - tette hozzá gyorsan a kutató a gazdik és kutyabarátok megnyugtatására.