Ágota, Ingrid, Etelka, Léda2023. február 05., vasárnap
Tudomány

Magyar kutatók eddig nem azonosított, az egész agykéregre jellemző működési elvet írtak le

2022.12.09.Erdélyi Ilona
National Geographic Magyarország

Egy eddig nem azonosított, az egész agykéregre jellemző működési elvet írtak le kutatók, amely hozzájárul a tanulás korai fázisának sikerességéhez. A kutatás eredményei alapul szolgálhatnak egyes kórállapotok, például az autizmus és a skizofrénia kifejlődését vizsgáló kutatások tervezéséhez.

Forrás: Getty Images

 

 

Az ELKH Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet (KOKI), a Pázmány Péter Katolikus Egyetem, valamint a BrainVisionCenter (BVC) kutatói a St. Louis-i Washington Egyetemen dolgozó kollégáikkal együttműködve a jutalmazás és a büntetés hatásának megismerése céljából egy speciális gátlósejt, a vazoaktív intesztinális polipeptid tartalmú (VIP) interneuron működését vizsgálták egerekben – olvasható az ELKH MTI-hez eljuttatott közleményében.

Az agykéreg egyik funkciója, hogy modelleket készít a külvilágról, melyek segítségével megjósolható, hogy bizonyos helyzetekben és a hozzájuk tartozó környezetben milyen eseményekre számíthatunk.
E modellek elengedhetetlen része az olyan információ, amely jelzi, hogy az adott szituációban történhet-e valami számunkra hasznos vagy káros dolog. Míg az előbbi eseteket előnyben részesítjük, az utóbbiakat inkább elkerülnénk. Azt azonban, hogy az agykéreg által létrehozott modellekbe hogyan épül be az ilyen információ, eddig nem értették.
A kutatók a fenti szituációkat modellezték egerekben. Apró jutalom vagy kellemetlen inger alkalmazása közben vizsgálták egy speciális gátlósejt, a vazoaktív intesztinális polipeptid tartalmú (VIP) interneuron működését.

Mint írták, bár az agykérgi sejteknek csupán 1 százaléka VIP sejt, ezek szerepe kulcsfontosságú. Aktivitásuk éppen azokat az idegsejteket gátolja, amelyek az agy fő sejtjeit, a piramissejteket tartják folyamatosan gátlás alatt. Ez azt jelenti, hogy ha a VIP sejtek aktívak, a piramissejtek működése is felerősödik. Ez pedig elengedhetetlen a tanuláshoz, másképpen fogalmazva a külvilágról készült modellek megváltoztatásához.

A közlemény szerint a VIP interneuronok szerepe az idegrendszer más sejttípusaihoz képest kevésbé feltártak. Ennek egyik oka, hogy ritkás elhelyezkedésük, kis méretük és a mérés közben létrejövő mozgási műtermékek miatt vizsgálatuk mozgó, viselkedő modellállatokon mind elektrofiziológiai, mind optikai eszközökkel technikailag nehezen kivitelezhető.
Rózsa Balázs csoportjának kutatói olyan saját fejlesztésű, háromdimenziós képalkotásra alkalmas kétfoton-mikroszkópot használtak, amelynek sebessége, felbontása, jel/zaj aránya sokkal jobb, mint más hasonló rendszerek paraméterei. Kepecs Ádám St. Louis-i laborjának munkatársai a mélyebb agyi régiók sejtpopulációiból származó idegi aktivitást száloptikával rögzítették.

A vizsgálatokat Szadai Zoltán, Hyun-Jae Pi és Quentin Chevy végezték Popara Lídia technikus segédletével. A kísérletben a szomjaztatott egereknek két hangot kellett megkülönböztetniük. Vizet kaptak jutalmul, ha ezt sikeresen tették, ha pedig nem, kellemetlen léglöket érte őket „büntetésként”. Mind a jutalom, mind a büntetés a VIP sejtek erős aktivációját váltotta ki a teljes agykérgi területen. Ez arra utal, hogy a túlélés szempontjából fontos, szervezetszintű információkat a VIP sejtek közvetítik az agykérgi mikrohálózatoknak. Ezek a mikrohálózatok aztán új asszociációkat hoznak létre, melyek segítségével megjegyezhető az a komplex környezet, amelyben a jutalmazás vagy a büntetés megtörtént.
Az élőlények számára fontos események során tehát a VIP sejtek lehetőséget teremtenek az agy piramissejt-populációinak együttes aktiválódására, ami elősegíti a belső modellek átalakulását – összegezték a kutatók.

A kutatók szerint ez az alapkutatás közelebb visz a tanulás és az érzékelés agykérgi szintű folyamatainak megértéséhez, eredményei alapul szolgálhatnak egyes kórállapotok – például autizmus, skizofrénia – patomechanizmusát vizsgáló kutatások tervezéséhez. Emellett arra is rávilágít, hogy az agykéregben is a mesterségesintelligencia-modellekben megerősítő tanulásnak nevezett elvhez hasonló folyamatok játszódnak le.
A kutatást bemutató tanulmány az eLife című folyóiratban jelent meg november végén.

Milyen anyagokat használtak a balzsamozáshoz az egyiptomiak?

Milyen anyagokat használtak a balzsamozáshoz az egyiptomiak?

Egy 2500 éves egyiptomi balzsamozóban talált kerámiaedények vizsgálatából kiderült, hogy számos, igen nagy távolságból származó anyagot használtak a múmiák tartósításában.

Leszármazási vonalak vizsgálata Székelyudvarhely környékén

Leszármazási vonalak vizsgálata Székelyudvarhely környékén

A BTK kutatóinak vezetésével folytatott vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy az erdélyi Székelyudvarhely térségének populációja túlnyomórészt kelet-közép- és délkelet-európaikból áll.

Ez a legrégebbről fennmaradt agy kövülete

Ez a legrégebbről fennmaradt agy kövülete

Egy 319 millió évvel ezelőtt élt sugarasúszójú hal fejében megkövült agy különös bepillantást enged az idegrendszer és a halak evolúciójába is.

Újabb ismeretek a skizofrénia hátteréről

Újabb ismeretek a skizofrénia hátteréről

Egy eddig kevésbé kutatott sejtpopuláció, az agykéreg felső rétegében elhelyezkedő speciális gátló- és serkentő neuronok sérülése állhat a skizofrénia egyes tüneteinek hátterében - állapította meg az a kutatás, amelyet Adorján István, a Semmelweis Egyetem Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézetének kutatóorvosa vezet a Harvard Egyetemmel, a Zágrábi Egyetemmel és a Koppenhágai Egyetemmel együttműködésben. A kutatók eredménye áttörést hozhat a betegség hátterének megismerésében - olvasható az MTI által közzétett közleményben.

Kutyák rákos megbetegedései

Kutyák rákos megbetegedései

A kutyák közt, ugyanúgy, mint az embernél, igen gyakoriak a daganatok, egy új kutatásban azt mérték fel, hány éves korban diagnosztizálják a kutyáknál a daganatos megbetegedéseket.

National Geographic 2023. januári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

12 990 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 címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlap

Hírlevél feliratkozás

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

Kövess minket