Agy-díjas tudósunk itthon | Weborvos

Buzsáki György: Az idegrendszer egy szimfonikus zenekar, nagyon szépen lehet hangolni.

Az első alkalommal odaítélt, egymillió eurós Agy-díjat (The Brain Prize) három magyar idegtudós kapta: Buzsáki György (Newark-i Rutgers Egyetem, Egyesült Államok), Somogyi Péter (Oxfordi Egyetem, Nagy-Britannia) és Freund Tamás (MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet). A május 2-i koppenhágai díjátadó előtt Magyarországon tartózkodó Buzsáki György válaszolt az MTI-PRESS kérdéseire.

- A Buzsáki-labor honlapja alapján igen sokfelől érkeztek munkatársai, miként választja ki őket?

- Nem az számít, ki honnan jön, hanem az, ki merre megy, a tehetség mindenütt jelen van. A legtehetségesebb matematikusom például Sri Lankáról jött, van egy szuperemberem Szegedről, 15 éve vannak nálam folyamatosan franciák, van nálam indiai, finn, svéd, voltak oroszok, német, japán és kínai, de Romániából, Pakisztánból is érkeztek kutatók. A Rutgers barátságos intézmény, bárhonnan jelentkezik valaki, ugyanolyan eséllyel kapja meg az ösztöndíjat, mintha amerikai lenne. Bárki bárhonnan jön, csak azt nézzük, ki lesz belőle. Ez egyfajta tervezés, a tehetségekből és az elszánt emberekből kevés van évfolyamonként. A kiugróan tehetséges emberekre korán felfigyelnek és utána mennek, én is utánuk megyek, mert nagyon fontos, kik jönnek hozzánk. Tinédzser korban alakul ki az az érettség, hogy valaki tudja, mivel akar foglalkozni, a tudomány irányába indul-e el.

- Ön távol került a várostól, ahonnan indult. Hogyan emlékszik a kezdetekre?

- Nem vagyok távol, a világ kicsi, itt a skype, az internet. Amikor először kimentem '79-ben, a feleségem nem jöhetett velem, telefonálni nem volt pénzem, akkor távol voltam, most már ez a távolság megszűnt. Számomra a kezdet egyszerű volt, a Műegyetemre akartam menni, belül elektromérnök, szerelő-kutató-manipuláló ember vagyok ma is. De úgy alakult anyagi okok miatt, hogy Pécsett kellett maradnom, így választottam az orvosi egyetemet. Az első év nagy unalomban telt el, a másodikban azonban Grastyán Endre professzor elkezdte előadásait, és abban a pillanatban tudtam, mivel akarok foglalkozni. Az intézetben nagyon kiforrott, fantasztikus csapat volt, életem talán legformálóbb évei voltak ezek. Grastyán csoportjában családias légkör volt, ahová azonnal befogadtak. Egymást tanítottuk, nem volt formalitása. Mindig akkor szereztem meg új tudást, amikor szükségem volt rá, a statisztikát például nem az orvosi egyetemen tanultam meg, hanem akkor, amikor használnom kellett. Amikor kiszabadul egy gyerek az egyetemről, tele van lelkesedéssel, akar valamit csinálni. Én ezt támogatom, de ehhez nagy energiák kellenek az oktatók részéről.

Buzsáki György kutatásainak célja, hogy élettani leírást adjon az agykérgi funkciókra, a memória fiziológiai alapjait próbálja megfejteni. A memórianyomok képződésének Buzsáki által felállított kétlépcsős modelljét mostanra számos laboratóriumban igazolták. E szerint az információ először a hippokampuszba kerül (tanulás), majd az itt tárolt információ áttevődik az agykéregbe (memória konszolidáció). Megmutatta, hogy az információ megszerzésekor az agyban végbemenő neuronális aktivitás térbeli-időbeli sorozatai újra lejátszódnak alvás közben az idegsejtek hálózataiban, de időben felgyorsítva, 200 hertzes oszcillációs csomagok formájában.

- Mit sikerült eddig megtudniuk az alvás és a tanulás, emlékezés kapcsolatáról?

- Az alvás fontos szerepet játszik a mi kognitív világunkban, ennek óriási története van. Az első eredmény Sigmund Freudhoz kötődik, aki álomfejtéssel is foglalkozott. Felmerült a gondolat, hogy az alvás a világunk valamely rekapitulációja (újrajátszása). 1954 táján fedezték fel, hogy az alvásnak több fázisa van, többek közt a REM-fázis, a gyors szemmozgásos fázis, amikor álmodunk. Az álomperiódus az alvásidő mindössze 20 százaléka, ekkor történik meg a rekapituláció, az újrajátszás. A sejtek közti kapcsolat megváltoztatásához szükséges feltételek azonban nem a REM-fázisban, hanem az alvási idő másik 80 százalékában vannak, ezért ezen belül kezdtem vizsgálódni. Már 1983-ban felfedeztünk egy hullámot, melyet meredek hullámnak hívunk, ennek a tartalmával foglalkozom azóta is. Eljutottam odáig, hogy a rekapituláció a lassú hullámú alvási fázisban játszódik le, éjszakánként több száz vagy több ezer ilyen gyors újrajátszás történik. Egy beszélgetés elejét és végét például komprimálhatja az agy, összezsugorítva az időt. Azok az események, melyek valamilyen módon dominánsan kerültek be az idegrendszerbe, újra és újra lejátszódnak. Örökre megjegyezzük, de nem egyetlen fotózással, hanem több "polaroid képpel" konszolidálódik, rajzolódik ki az agyban, időt vesz igénybe, mire egy világos, szép képpé áll össze. Ez a periódus azonban nagyon érzékeny, stressz vagy rossz alvás miatt törlődhet, ezért fontos a megfelelő alvás.

- Pótolja-e a meditáció az alvást?

- A könyvemben (Rhythms of the Brain) elég sokat írok a jógik idegrendszeri működéséről. Ők egészen más idegrendszeri dinamikát érnek el, olyan állapotot, melyet egyébként csak extázis alatt, alvás alatt, valamilyen különleges állapot alatt érünk el. Ezt tehetik befelé fordulva, a külvilág teljes kizárásával vagy éppen a külvilággal való harmonikus egyesüléssel, mindkettőnél a belső világukra figyelnek. Nem memóriajavításra használják, de összehangolásra nagyon jó. Az egész idegrendszer egy szimfonikus zenekar, nagyon szépen lehet hangolni. Az alvás maga egy szimfónia, kb. öt cikluson megyünk át egy éjjel és mind fontos, ha az egyik kiesik, akkor baj van. Elalvás után 4 órán belül - mielőtt az első álom megjelenik - érünk a 4. fázishoz, ez a legfontosabb a memória szempontjából. A 4-es fázis 40 éves kortól kezd kikopni, a 60 éveseknél már alig van meg ez a nagyon fontos szakasz, amikor eldől, hányszor íródik át az információ.

Javítani még nem tudjuk az emlékezést, de elrontani már igen: sikerült ezeket a mintákat szelektíven kiradíroznunk. Elektródákat ültettünk állatok agyába, és miközben a szerveződés nem változott, a kiolvasási szakaszokat kivettük. Mindez olyan hatással volt a tanulásra, mintha a teljes hippokampuszt távolítottuk volna el. Bebizonyítottuk, hogy az információ átadása valóban ilyen "csomagokban" zajlik a hippokampuszban. A tanulási folyamat javítható lenne, ha sikerülne a hiányzó 4-es fázisú alvást visszaállítani, elősegíteni ezeknek a hullámoknak a keletkezését. Vannak kezdeti eredmények: koponyára rögzített elektródokkal, úgynevezett transzkraniális elektromos ingerléssel befolyásolni tudtuk a hippokampusz és a kéreg sejtjeinek működését, megváltoztattuk a hullámhosszát.

- Saját maga számára mit tart eredményei közül a leghasznosabbnak?

- Nekem a legérdekesebb, hogy milyen módon jegyzem meg az eseményeket, hogy van az, hogy bizonyos dolgok esztétikai élményt váltanak ki, míg mások nem, illetve miként teszünk pozitív-negatív töltést a dolgokhoz. Az alvási ritmus egyénenként változó, mi azonban egy olyan társadalomban élünk, ahol kötött időpontok vannak. Az idegrendszer nem egyformán éber a nap során, az agy nem folyamatosan fogadja be a külvilágot, hanem fluktuál. Van optimuma, ám az nem mindenkinél ugyanaz. Betereljük a gyerekeinket olyan időpontokba, melyek nekik nem jók, a lányom iskolájában például átrendeztük a napirendet, később kezdenek. Sok előny érhető el a biológiából eredően egy kis odafigyeléssel. A kutatásaim fontos eredménye, hogy milyen következményei vannak a kognitív működésre, ha eltérünk a napi ritmustól. Az EU-ban például a spanyoloknál is reggel 8-kor kezdődik az iskola, nyit a bank, miközben az éghajlat, a tradíciók egészen mást igényelnének. A következmény pedig egy kialvatlan nemzet, ami sok gondot okozhat.