Honnan tudjuk, hogy éppen merre járunk, vagy milyen irányba kell indulnunk, ha a barátunkhoz megyünk?
Az agykutatás területén elért eredményeiért három tudós, az amerikai-brit John O'Keefe, illetve a norvég May-Britt Moser és férje, Edvard Moser kapta megosztva az idei orvosi-élettani Nobel-díjat - jelentették be hétfőn a Karolinska Intézetben Stockholmban.
Az illetékes bizottság indoklása szerint a kutatók fedezték fel az agy helymeghatározó rendszerét, azt a "belső GPS-t", amelynek segítségével az ember képes tájékozódni a térben.
"A tájékozódási képesség kulcsfontosságú létünk szempontjából. John O'Keefe, May-Britt Moser és Edvard Moser kutatásai olyan kérdést oldottak meg, amely sok évszázadon keresztül foglalkoztatta a tudósokat és a filozófusokat, azt, hogy miként képes az agy a környezetben való eligazodáshoz szükséges térképét megalkotni" - hangsúlyozza a bizottság közleménye.
A helymeghatározó rendszer első komponensét 1971-ben fedezte fel John E. Keefe, aki állatkísérletek során észrevette, hogy az agykéreg memóriáért felelős területén, a hippokampuszban mindig ugyanaz az idegsejttípus aktiválódik, amikor a patkány a helyiség egy bizonyos részén tartózkodott. Másfajta idegsejtek aktiválódtak viszont, amikor az állat a laboratórium egy másik szegletében tartózkodott. A kutató ebből arra következtetett, hogy e "térsejteknek" a környezet feltérképezése a feladata.
2005-ben May-Britt és Edvard Moser az agy helymeghatározó rendszerének egy másik kulcsfontosságú elemét fedezte fel: az úgynevezett entorhinális (szagló) agykéregben megtalálták a "koordinátarendszerbe" szerveződött "hálózati" sejteket, amelyek lehetővé teszik a helymeghatározást és az optimális útvonal megtervezését.
A továbbiakban képalkotó berendezésekkel végzett kutatások, valamint az idegsebészeti műtéteken átesett betegek vizsgálata bebizonyította, hogy az emberi agyban is léteznek "térsejtek" és "hálózati" sejtek. Az Alzheimer-kórnak már a korai stádiumában sérül a hippokampusz, valamint az entorhinális agykéreg, így a betegek gyakorta eltévednek. Az agy helymeghatározó rendszerének megismerése segít megérteni a térbeli tájékozódás képessége elvesztésének mechanizmusát az Alzheimer-korban szenvedőknél.
"Az agy belső GPS-ének felfedezése paradigmaváltást jelentett a magasabb kognitív funkciók celluláris alapjainak megismerése szempontjából" - hangsúlyozta a méltatás.
| Kicsit több a tudományos eredményekről a medical online alapján: Moserék beszámolnak a most Nobel-díjjal jutalmazott felfedezésről, az enthorinális kéreg neuronjainak helyzet-, irány- és gyorsulásleképező működéséről (2006-os cikkük a Science-ben: Conjunctive Representation of Position, Direction, and Velocity in Entorhinal Cortex). Az újonnan felfedezett sejtféleséget Moserék grid, azaz rács-sejteknek nevezték el. A sejtek nemcsak azt közlik a rohangáló patkányokkal vagy emberekkel, hogy éppen hol is vannak a térben – olyan rácsrendszerben aktiválódnak, mint a térkép koordinátái: pl. A1-ben az etető, Q3-ban az elektromos inger, illetve A1-ben a Kongresszusi Központ, C7-ben a szálloda –, hanem azt is, hogy milyen irányban áll a fejük és milyen gyorsan mozognak abba a bizonyos irányba. A rácsneuronok egymás utáni aktiválódása a mozgás során absztrakt belső mintát követ, hiszen a külvilágban nincs olyan hálózat leterítve az utakra, amit az élőlény alkalmazhatna, jegyzi meg Karen Heyman, és a neuronok akkor is ugyanúgy tüzelnek, ha az állatok sötétben mozognak. A rácssejtek szolgáltatják tehát a koordináta-rendszert, a John O'Keefe által felfedezett place, azaz helyzetmeghatározó hippokampális sejtek ehhez a koordináta-rendszerhez képest hozzák létre a környezet térképét és raktározzák el a tárgyak hollétével kapcsolatos emlékképeket. A koordinátarendszer mindig azonos, az egyedi esetekben a táj és a tájban lévő tárgyak a különbözőek. A már idézett Science-cikk példája szerint a fix enthorinális rács-rendszerhez a hippokampusz illeszti a konkrét útjelzőket: Princetonban F1-ben található a (gótikus) könyvtár, a University of California területén pedig az E7-be kell menni, ha az ottani (űrhajószerű) könyvtárt keressük. Hogyan generálja az agy a koordinátarendszert? Itt már csak teóriák vannak, és veszélyes terepre érkeztünk: bekerülnek a képbe egyes hippokampális sejtcsoportok „misztikus" theta oszcillációi, amelyek a Science-cikk szerint évek óta egyenesen lenyűgözik az ír bevándorlóktól származó, New Yorkban született O'Keefe-t. A közelmúltban O'Keefe munkatársával, Neil Burgessel egyetemben úgy vélte, hogy ezek a hullámhosszukban csak apró eltérést mutató theta hullámok hozzák létre azokat az interferencia-mintázatokat, amik aztán a rácssejtek tüzelését szabályozzák, azaz ezek generálják magát a koordinátarendszert (az entorinális kéreg és a hippokampusz között vastag összeköttetések futnak). „Cserébe" a rács-sejtek visszahatnak a hippokampuszra, ahol az általuk szolgáltatott információból emlékképek lesznek: megjegyezzük, hogy hol is van az a könyvtár, ahol egyszer már jártunk – ez a funkció sérül Alzheimer-kórosoknál, akik nem képesek felismerni környezetüket.A hippokampális memória létrehozásában még egy trükkre is szükség van, amit szintén a rács-sejtek biztosítanak: az emlékkép skála-független, azaz amikor pl. egy addig ismeretlen emberrel találkozunk, nem kell külön emlékképet létrehozni annak megfelelően, amikor még csak messziről láttuk, vagy amikor már közelről; a rács-sejteknek köszönhetően bármilyen méretben látjuk is az arcot, az egy és ugyanazon arcként rögzül a memóriánkban. Azaz a rács-sejtek és a helymeghatározó sejtek közösen alkotják azt a belső GPS-t, ami segíti az orvost abban, hogy elnavigáljon a Kongresszusi Központhoz és ott felismerje a kollégáit. |
 |
Ennyit keresnek a diplomás pályakezdők. Az Eduline sorozatából megtudhatjátok mennyit keresnek a különböző diplomás pályakezdők és mennyi idő alatt találnak állást. Hasznos lehet, olvasd tovább!
November 14-én, 16 órától Vannak-e reflexei a robotoknak, avagy az egyensúlyozástól a forgalmi dugókig
