Az emlékek születésének titkai – magyar tudósok forradalmi felfedezése az agykutatás terén
Magyar kutatók által kifejlesztett, világszínvonalú mikroszkópos technológiával először sikerült megörökíteni az emlékek keletkezését olyan rendkívül vékony struktúrákban, amelyek a hajszálnál is százszor kisebbek. Ez a lenyűgöző felfedezés alapjaiban változtathatja meg az időskori és neurológiai rendellenességek kezelését.
A kutatást a New York-i Columbia Egyetem Zuckerman Intézete, a BrainVisionCenter (BVC) és a HUN-REN Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet (KOKI) kutatói valósították meg, egyedülálló 3D lézerpásztázó mikroszkóp segítségével. Az innováció tette lehetővé az emlékek születésének megfigyelését élő állatok agyában, mindössze másodpercek töredéke alatt. Az eredményeket a Nature című folyóiratban publikálták.
Az emlékek kialakulása szorosan összefonódik az agysejtek közötti kapcsolatok, más néven szinapszisok erősségének változásaival. Ez az alapelv már régóta a tudományos diskurzus része, ám most először sikerült közvetlenül megfigyelni ezeket a szinaptikus átalakulásokat élő modellállatok agyában.
Az áttöréshez elengedhetetlen mikroszkópos technológiákat kifejezetten a valós idejű agyi aktivitás tanulmányozására alakították ki.
Losonczy Attila, a Columbia Egyetem vezető kutatója hangsúlyozta: "Az áttörés lehetővé teszi, hogy pontosabban értsük meg a memória kialakulásának és rögzülésének mechanizmusait, amely alapfeltétele az időskori memóriazavarok és neurológiai betegségek új kezelési módszereinek kifejlesztéséhez."
A HUN-REN KOKI-ban végzett kutatás alapját egy innovatív kétfoton lézerpásztázó mikroszkóp képezte, amelyet Rózsa Balázs irányításával fejlesztett ki a csapat.
Ez a különleges készülék innovatív 3D-s valós idejű képstabilizációs technológiával bír, amely lehetővé teszi az agy folytonos mozgásának precíz kompenzálását.
A rendszer képes megszüntetni az olyan zavaró mozgásokat, mint a szívverés vagy a légzés, amelyek befolyásolhatják a teljesítményt.
Az innováció lehetővé tette, hogy a kutatók első alkalommal közvetlenül megfigyeljék az agyi szinapszisok működését élő, viselkedő állatokban. Az észlelt szinaptikus aktivitások meglepő eltéréseket mutattak az idegsejtek faágszerű nyúlványainak különböző pontjain. A sejtek csúcsa közelében található szinapszisok jelentős aktivitás-változást mutattak, míg a bázisnál lévők stabilabbak maradtak. "Ez az eltérés új megvilágításba helyezi az emlékek szerveződését, amely nemcsak idegi hálózatokon belül, hanem sejtszinten is zajlik" - tette hozzá Losonczy.
A jövőbeli kutatások során a tudósok olyan innovatív kísérleteket kívánnak végrehajtani, amelyek célja a szinapszisok erősségének stabilizálásáért felelős molekuláris és genetikai mechanizmusok mélyebb megértése.
