A megtermett nápolyi masztiff agytérfogata alig duplája az apró csivaváénak

Nincsen túlélhető és fenntartható jövőnk tudomány nélkül, ahogy nekünk sincsen nélkületek. Támogasd a Qubit munkáját!

Az agy nem méretarányosan változik a kis- és nagytestű kutyafajták között, az arckoponya hossza azonban lényeges hatással van egyes agyterületekre, főleg a szaglólebenyre és a homloklebeny elülső részére – derül ki az ELTE és a Kaposvári Egyetem kutatói által a Frontiers in Veterinary Science folyóiratban publikált tanulmányából.

A kutatók digitalizált koponyák alapján 24 kutyafajta és 4 vadon élő farkasféle agyát rekonstruálták: a képek és modellek szemléletesen mutatják be az egyes fajták közötti jelentős alak- és térfogatbeli különbségeket.

Digitális agyöntvények

Az agy ugyan nem fosszilizálódik, de a koponyacsont belső felszínének mintázata és formája alapján lehetséges az egykori tulajdonos agyának fejlettségét rekonstruálni. Ehhez korábban fokozatosan megszilárduló anyaggal (megolvasztott fémmel vagy műanyaggal) töltötték ki a koponyaüreget, amely felvette az agykoponya belső formáját. Az így elkészült öntvényt nevezik endokasztnak az angol endocranial cast kifejezés nyomán.

A hagyományos endokasztos eljárás gyakran invazív, a csont sérülését okozhatja a koponyalyukak bezárásakor, illetve az öntvény eltávolításakor. A diagnosztikai képalkotó eljárások másfajta módszert tettek lehetővé. A csontok vizsgálatára az egyik legjobb lehetőséget a komputertomográfiás képalkotás (CT) adja. Így a kutatók nem csak a csontot tudják megvizsgálni, annak minden alak- és szerkezetbeli jellegzetességével, hanem megfelelő szoftverekkel digitális öntvényeket is elő tudnak állítani. Egy digitális modell ráadásul tetszőleges módon vágható, színezhető, forgatható, kiegészíthető, áttetszővé tehető, sőt, a 3D-nyomtatással szinte bármilyen méretben és darabszámban elő is állítható és kézbe vehető.

Egy csivava és egy nápolyi masztiff koponyája és endokasztja (a koponya alapján rekonstruált agya) méretarányosan egymás mellé helyezveFotó: Czeibert Kálmán

A komputertomográfiás képalkotás azt is jól láthatóvá teszi, hogyan változott meg a kutyafajták agya a mesterséges szelekció hatására. Csörgő Tibornak, az ELTE TTK Anatómiai, Sejt- és Fejlődésbiológiai Tanszék kutatójának gyűjteménye közel 400 kutyakoponyát tartalmaz 152 fajtából. 

Forma és funkció

„A háromdimenziós modellezés eredményeként sikerült olyan részletességgel visszaadni az agy felszínét, hogy nemcsak a főbb agyi tekervények helye, hanem egyes erek lenyomata is tisztán látszik a modelleken” - mondja Czeibert Kálmán  állatorvos, az ELTE Szenior Családi Kutya Program posztdoktor kutatója, a tanulmány első szerzője. Szerinte a virtuális endokasztok világosan megmutatják azt is, hogy a koponya arcorri részének rövidülése együtt jár az agy egyre erősebb torzulásával: a szaglóhagyma fokozatosan hátrébb tolódik, és bizonyos fajtákban, például a mopszoknál és a francia buldogoknál szinte egészen a homloklebeny alá kerül. Ez pedig megváltoztatja az egyes területek egymáshoz viszonyított arányát.

A digitális képalkotással jól láthatók az egyes fajták közti különbségek. Figyelemreméltó például, hogy miközben egy átlagos felnőtt csivava és egy nápolyi masztiff között a testtömegkülönbség közel harmincszoros, a koponyaűr (és ennek következtében az agyak) térfogata mégis mindössze alig kétszeres eltérést mutat egymástól. A kutatók a későbbiekben további koponyák digitalizálását tervezik mikroevolúciós vizsgálatokhoz egy nemzetközi együttműködés keretében.

Egy nápolyi masztiff és egy csivava az agyi modellekkel együttFotó: Czeibert Kálmán

Az új kollekció az ELTE Etológia Tanszéken működő, az Európai Kutatási Tanács (ERC) támogatásából létrehozott Kutya Agy- és Szövetbank része. A bank segítségével a kutatócsoport a jövőben azt szeretné vizsgálni, hogyan függ össze az agy alakjának megváltozása a viselkedéssel, a szaglással, a kommunikációs és problémamegoldó képességgel. 

„Az alaki eltérést ellensúlyozhatja az adott területen található idegsejtek eloszlása, mennyisége, funkciója és a kapcsolataik más agyi központokkal. Ehhez viselkedéstesztek, különböző képalkotó- (CT, MR, EEG), szövettani- és molekuláris vizsgálatok egyaránt szükségesek lehetnek” - mondja Kubinyi Enikő, az ELTE tudományos főmunkatársa, a kutatócsoport vezetője. 

Szerinte a tompa orrú kutyáknak lehet, hogy rosszabb a szaglása, de egyes szemészeti sajátosságaiknak köszönhetően sokkal több mindent észrevesznek az emberek jelzéseiből. 

Az alábbi videóban egy beagle agyába (endokasztjába) nyerhetünk betekintést:

Korábbi kapcsolódó cikkeink: