Hogyan tanul az agy? Ezt a folyamatot egyedülálló állatkísérletük eredményeit összegezve írta le a Neuron folyóiratban a Szegedi Tudományegyetem professzora, Tamás Gábor akadémikus és kutatócsoportja. A felfedezéshez páratlan módszerükkel jutottak: szabad mozgásuk közben vizsgálják az állatmodelleket. Most arra fókuszálnak, hogy kiderítsék: az állatokban megismert mechanizmusok mennyiben érvényesek az emberre.
A Nemzeti Agykutatási Program Felfedező pillér társelnöke és az SZTE Élettani, Szervezettani és Idegtudományi Tanszék egyetemi tanára Tamás Gábor akadémikus. Az MTA-SZTE Agykérgi Neuronhálózatok Kutatócsoportot létrehozó tudós élvezettel dolgozik együtt Averkin Róberttel, aki rendkívüli kézügyességet és elmélyülést igénylő fejlesztő. Így szabadon viselkedő állatokban egy-egy idegsejtnek a működését szinte ugyanolyan precízen tudják vizsgálni, mint a preparátumokban. A „kutatópáros” és további két munkatársuk – az anatómus Szemenyei Viktor és a programozó matematikus Bordé Sándor – munkájának gyümölcse a Neuron folyóiratban 2016 végén megjelent tanulmány.
– A tanulásra gondolva képzeljük el, hogy egy rádiót hallgatunk. Az Agy-díjas, magyar származású, az Amerikai Egyesült Államokban élő Buzsáki György felfedezte, hogy hogyan sugároz a rádió, vagyis a hippokampusz mint „rádióadó” hogyan szórja a jeleket az agyba. Mi – a rádiós párhuzamnál maradva – abban értünk el áttörést, hogy válaszolni tudunk a kérdésre: a rádióvevő milyen elven működik, vagyis az információkat az agykéreg miként képes fogadni – magyarázta el Tamás Gábor felfedezésük jelentőségét.
Aludni kell ahhoz, hogy a memóriában rögzüljön, amit megtanultunk. E folyamatról tíz-tizenöt éve tudnak a kutatók. Azt is ismerik, hogy az alvásnak az úgynevezett lassú hullámú része az, amikor a memória-rögzülés bekövetkezik. A „hogyan?”-t Tamás Gábor és munkatársai akkor fedezték fel, amikor egy „időprizmán” keresztül nézték meg a különleges módszerrel gyűjtött adataikat.
– A memória jeltovábbításában az „adó” 200 Hertzen működik. Ám e 200 Hz-es „rádióműsort” az agykéreg mint „rádióvevő” nem folyamatosan veszi, hanem mintha másodpercenként tízszer ki-be kapcsolgatnánk a „rádiókészüléket”, vagyis a rövid időszakokra hangolnánk a „rádiót”. Mintha e „rádiót” csak másodpercenként tízszer hallgatnánk – tette elképzelhetővé az agyi történést az akadémikus. – Folyamatosan jön a hippokampusz felől az, amit meg lehet tanulni, de mivel a jelátvitel csak másodpercenként tízszer történik meg, azt is eredményezi, hogy kihullik, amit nem érdemes megtanulni. Így csak azt tanuljuk meg, ami fontos, illetve – mivel másodpercenként tízszer kapcsolgatjuk e „rádiót” – ami ismétlődik, az rögzül…
Minderre hogyan képes az agykéreg? A szegedi kutatók tanulmányuk másik részében azt írták le, hogy a sejtek milyen összehangolt működésére van szükség mindehhez. Itt sejlik fel a jövőbeli perspektíva. Tamás Gábor professzor és csapata számára ugyanis az az alapkérdés, hogy az állatokban megismert alapmechanizmusok ugyanolyanok vagy hasonlóak-e az emberben, illetve miben különböznek, fejlődtek tovább az evolúció során az agykéregben. A kutatók végső célja az, hogy olyan gyógyszer-hatóanyagokat találjanak, amellyel – párhuzamosan azzal, ahogy az ember idősödik – erősíthető a memória.
Újszászi Ilona
Fotó: Bobkó Anna
További részletek a Szegedi Egyetem magazin lapcsaládhoz tartozó Szegedi Egyetem Magazin 2017. számában.
További cikkek a Szegedi Egyetem Magazin 2017. számából:
Digitális örökkévalóság versus világvége
Fajmentő program indul a SZTE Füvészkertjében
Forradalmasíthatja az energiatárolást az SZTE új kutatási projektje
Mobil applikáció és újfajta fejőrendszer segíti a hatékonyabb tejtermelést az SZTE-n
Szeptembertől SSC kurzus a szegedi GTK-n
Versenyzőt és embert formálni - Interjú Sík Márton olimpikonnal
A Monguz Információtechnológiai Kft. kapta az SZTE Alma Mater díjat
Duális képzésről állapodott meg az SZTE és a Coca Cola
Díjazott orvosok párban a családban és a munkában
A szájüregi rák korai felismerését kutatják
Antibiotikumot fejlesztenek szegedi kutatók – megpróbálják „becsapni” a géneket
Ritka betegségek kutatására nyert támogatást a szegedi egyetem
Molekuláris orvostudományi kiválósági központ alakul Szegeden
Sija Éva: "A mozgás az örök fiatalság egyik titka"
Öregdiákjaink sikertörténete - Wodala Márk, az Oscar-gála szinkrontolmácsa
A hónap Alma Mater tagja januárban: Menyhei Szabolcs
Vacsora Zsuzsival – almások Szeged legfrissebb kultzenekarában