Levente, Irén, Iréneusz2022. június 28., kedd
Tudomány

Tangózó neuronok

2022.05.18.NG
National Geographic Magyarország

A térbeli tájékozódás agyi irányításáról született új tanulmány egy magyar vezetésű nemzetközi kutatócsoportnak köszönhetően.

Forrás: Wikimedia commons

Minden állat navigál a térben, sőt mi, emberek a navigációt tökélyre fejlesztettük, és technológiánk egy jelentős részét is ennek szolgálatába állítottuk. Valóságos, virtuális és információs terekben navigálunk egyvégtében, és bár gyakran elveszítjük azt a bizonyos „fonalat”, agyunkban neuronok ezrei biztosítják, hogy mégis elérjük úti célunkat, majd visszataláljunk a kiindulópontunkra.

A kutatók egy ideje tudják, hogy a bennünket körülvevő teret agyunk idegsejtjei kódolják, és a jelekből a mediális temporális lebeny (a hippokampusz és az entorhinális kéreg közösen) megalkotja a környezet neurális modelljét. A modellben a sejtek úgy jelzik aktuális koordinátáinkat, mint a Google térképen az a bizonyos kék pont.

Az azonban, hogy ez miként történik, az továbbra is élénk vita tárgya, egy nemzetközi kutatócsoport nemrég közelebb került a kérdés megválaszolásához, számolt be az ELTE.

Epilepsziás betegek temporalis lebenyébe több tucat elektródát ültettek be, köztük olyan mikroelektródákat is, amelyek lehetővé tették egyedi neuronok aktivitásának követését. A betegek tablettel a kezükben számítógépes játékokat játszottak, ily módon a virtuális környezetben hajtottak végre tájékozódási feladatokat – mindezt elektródákkal az agyukban. Erre azért volt szükség, mert ágyhoz kötött embereknek nehéz mozgást igénylő feladatot adni, mentálisan azonban ők éppen annyira terhelhetők. Az eljárással a kutatók az epilepsziás rohamok helyének meghatározása mellett a betegek téri navigációját és emlékezetét is tesztelni tudták oly módon, hogy közben a klinikai adatok rögzítése egy pillanatra sem szünetelt. E kísérletekből kiderült, hogy a térbeli elhelyezkedésünket jelző rácssejtek a gamma oszcillációnak köszönhetően térben és időben is összehangoltan működnek.

A fönti ábrán a színes foltok a fázisokat és azok téri összefüggéseit mutatják. A térnek azok a pontjai, ahol a sejtek egy bizonyos fázisban tüzelnek (a képen a fekete síkon azonos színnel jelölve), hasonló mintát mutatnak, mint a rácssejtek tüzelése. Azonban, míg ez utóbbi a tüzelés gyakoriságának változását ragadja meg, az előbbi a tüzelés fázisát. Ezek a sejtek tehát oly módon koordinálják tüzelésüket a gamma oszcillációkkal időben is és térben is, mintha szigorúan koreografált tánclépéseket tennének.
Forrás: ELTE

 

A gamma oszcilláció egyes esetekben természetellenes, mint például az epilepsziás rohamokban, és ez megváltozott viselkedéshez is vezet, emiatt is vizsgálták e jelenséget epilepsziás betegek segítségével. A vizsgálatok során kiderült, hogy az idegsejtek kisülései egy bizonyos ritmust követnek, s ennek mérésével egy térkép készíthető. A mérések és a térkép megmutatta, hogy miként koordinált az aktivitás – a kutatók ezt a tangóhoz hasonlították, ahol a tánclépések ugyan kötöttek, de a vezető szabadon vezeti partnerét a táncparkett egész területén. A neuronok tüzelése révén készített térkép alapján a kutatóknak sikerült azt is megjósolni, hogy hol tartózkodik a játékos avatárja, egy méteres pontossággal!

„Ilyen gyors és precíz fáziskoordinációt, mint amit most demonstráltunk, téri feladatban még nem figyeltek meg – mondja Nádasdy Zoltán, a kutatás vezetője. – Nekünk ez azért sikerült, mert kidolgoztuk, miként lehet a tüzelési fázist 2 dimenzióban kiszámítani és ábrázolni az avatár mozgásából.”

A felfedezés nemcsak magyarázatot ad arra, hogyan kódolja a gamma ritmus révén a teret agyunk, de közelebb vihet az agyi zavarok gyógyításához is.

A gamma ritmus az ízeltlábúaktól a gerincesekig, a rovaroktól a főemlősökig mindenhol megtalálható, így az embernél is. Az evolúció során stabilan minden agytípusban megjelenő ritmusnak minden bizonnyal kulcsszerepe van az idegi információ kódolásában, s ezt várhatóan további kutatások is bizonyítani fogják.

Hozzászólások

Tojásban a tojás – dinoszaurusznál

Tojásban a tojás – dinoszaurusznál

A tojás belsejében egy másik tojás rejtőzött; a ritka elváltozást a tyúkok és más madarak esetében jól ismerjük, most először találtak ilyet dinoszaurusznál.

Baráti illatok

Baráti illatok

Mindenkivel előfordult már, hogy egy újonnan szerzett barátjáról úgy érezte, ezer éve ismeri, egy friss kutatás szerint ez a hasonló testszagnak is köszönhető.

Mintha a közelmúltban pusztult volna el ez a 30 ezer éves mamutborjú

Mintha a közelmúltban pusztult volna el ez a 30 ezer éves mamutborjú

Az állat 30 ezer évvel ezelőtt élt, maradványai elképesztően jó állapotban konzerválódtak.

A legkisebb hazai gémféle

A legkisebb hazai gémféle

Gyerekkorom kedvenc fürdőhelye volt az edericsi strand, csodálatos a panoráma, a tanúhegyek ott ágaskodnak előttünk, a parti nádasból pedig gyakran átrepült a törpegém (Ixobrychus minutus).

Hogyan függ össze a pikkelysömör és az ösztradiol?

Hogyan függ össze a pikkelysömör és az ösztradiol?

A pikkelysömör esetében a két nem közt jelentős eltérések vannak, s egy új kutatásból az oka is kiderült.

National Geographic 2022. júniusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 600 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 címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlap

Hírlevél feliratkozás

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

Kövess minket