Virág, Szvetlana, Konrád, Viktória, Milos2020. november 26., csütörtök
Tudomány

Megérteni az agykéreg fantasztikus alkalmazkodóképességét

2017.05.23.Erdélyi Ilona
National Geographic Magyarország

Bázelben dolgozó magyar kutatók egereken végzett kísérletekkel bizonyították a retina és az agykéreg mozgásérzékelésének összefüggését.

Illlusztráció: Profimedia

A biológiai kutatásokkal foglalkozó bázeli Friedrich Miescher Intézet Roska Botond vezette kutatócsoportja a Nature Neuroscience tudományos folyóirat honlapján 2017. május 22-én publikált cikkben jelentette meg eredményeit.

Az írás első szerzője, Hillier Dániel a kutatásról az MTI-nek telefonon elmondta, a szem különböző fejlődési rendellenességei miatt az agykérgi látásfunkciók maradandóan károsulnak. Ennek oka, hogy az agykéreg alkalmazkodik a szem hibás működéséhez, és hiába korrigáljuk a szem optikai hibáját, a látókéreg működése szinte soha nem tér vissza a normális állapotba. A hibás látókérgi működések terápiájának kidolgozásához elengedhetetlen annak megértése, hogy miként értelmezi a látókéreg a retinából küldött jeleket.

Ismertetése szerint az egér retinájában található, többek között nyolc olyan sejttípus, amely a szembe jutó képfolyam minden „pixelét” figyeli és ahol mozgás van, ott annak irányát is érzékeli. E nyolc irányszelektív sejttípus mindegyike egy-egy mozgásirányt figyel. Például az egyik csak a hátrafelé mozgásra érzékeny, egy másik csak a felfelé mozgásra. Régóta ismert, hogy az agykéregben is találhatóak irányszelektív sejtek, azonban eddig csak feltételezések léteztek a retina és az agyi irányszelektivitás kapcsolatáról.

A nyolc évig tartó munka során azt vizsgálták a Bázelben dolgozó kutatók – együttműködve az MTA-KOKI Neuronhálózat és dendritikus aktivitás kutatócsoportjával -, hogy mi változhat az agykérgi irányszelektív érzékelésben, ha a retinában megszüntetik a mozgásirányok érzékelését.

A kérdés megválaszolásához először olyan génmódosított egereket használtak, amelyeket egy emberi szembetegség megértése céljából állítottak elő. Ezek az egerek az emberi betegséget pontosan másolják: retinájukban születéstől fogva nem érzékelik a vízszintes irányú mozgásokat az irányszelektív sejttípusok. Arra számítottak a kutatók, hogy a beteg egerek látókérgében sem lesznek vízszintes irányra érzékeny sejtek. Amikor viszont megmérték a beteg egerek agykérgi irányszelektív sejtjeinek aktivitását, mégis találtak vízszintes irányokra érzékeny látókérgi sejteket. A hátrafelé mutató mozgásra érzékeny sejtekből azonban sokkal kevesebbet találtak, mint az egészséges állatok látókérgében, amelyeknél a kérgi irányszelektív sejtek többsége a hátrafelé mozgásra érzékeny. Ekkor összevetették az egészséges egerek retinájában található hátra-, illetve felfelé mutató mozgásra érzékeny irányszelektív sejtek számát, ott is megtalálták a hátrafelé mozgás dominanciáját. Valószínű, hogy a hátrafelé mozgás azért ennyire fontos, mert az egér szeme oldalirányba néz és emiatt futás közben a környezet hátrafelé mozog.

Hillier Dániel elmondta: a kísérletekkel most először tudták azt is bebizonyítani, hogy az agykéreg akkor is érzékeli a mozgásirányokat, ha az erre érzékeny sejtcsoportok a retinában irányérzéketlenek. Az eredmények alapján azt feltételezik, hogy az agykéreg próbál adaptálódni a megváltozott helyzethez, és a retina épségben maradt, de irányérzékelést nem végző sejttípusainak jeleit használva képes érzékelni a mozgásirányokat.

A kutatás egyik hosszú távú célja, hogy jobban megértsék az emberi agy alkalmazkodóképességét. Például, ha ki lehet deríteni, milyen molekuláris folyamatok indulnak be a fejlődő egér látókérgi sejtjeiben röviddel azután, hogy irányérzéketlenné tették a retinát, akkor – bizonyos szembetegségek esetén – ezt a molekuláris folyamatot felnőttkorban mesterségesen beindítva segíteni lehetne az adaptálódási folyamatokat a rosszul működő látókérgi idegsejtekben. Ezzel lehetővé lehetne tenni a fejlődés során nem vagy hibásan tanult funkciók „újratanulását”.

Az irányszelektív sejtek helyes működése a szemmozgások összehangolásához is szükséges. A kutatás jelentőségét mutatja, hogy az emberiség akár négy százalékát is érintik az olyan gyermekkorban kialakuló szembetegségek, amelyek a két szem összehangolását zavarják meg, ezáltal a látókéregben is elváltozásokat okoznak, kihatva például az olvasási képességre, amely komolyan befolyásolhatja a társadalmi érvényesülést – hangsúlyozta Hillier Dániel.

Hozzászólások

Az elektromos járművek véget vethetnek a kőolajkorszaknak

Az elektromos járművek véget vethetnek a kőolajkorszaknak

A kőolaj iránti kereslet továbbra is nő, azonban ez a trend egészen gyorsan megfordulhatna egy új elemzés szerint.

A magyar kutatók élen járnak a kutyák viselkedésének kutatásában

A magyar kutatók élen járnak a kutyák viselkedésének kutatásában

A kutatók egyre többet foglalkoznak a kutyák viselkedésével, és a világ vezető, e témával foglalkozó, kutatócsoportja Magyarországon dolgozik.

Kína is elérte a Mariana-árok mélyét

Kína is elérte a Mariana-árok mélyét

A világóceán legmélyebb pontja, a Challenger Deep újabb, ezúttal kínai látogatókat kapott.

Először hoztak létre gyémántot hő nélkül

Először hoztak létre gyémántot hő nélkül

A természetben a gyémánt hosszú idő alatt, elképesztő nyomáson és hőmérsékleten, esetleg hirtelen, becsapódások hatására alakul ki, napjainkban azonban már az emberek is képesek létrehozni az anyagot.

Becsapódás nélkül nem haltak volna ki a dinoszauruszok

Becsapódás nélkül nem haltak volna ki a dinoszauruszok

Egy frissen elvégzett átfogó adatelemzés és modellezés alapján a kisbolygó becsapódása nélkül a dinoszauruszok tovább uralkodhattak volna a Földön.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket