Magyar felfedezés oldotta meg a régi rejtélyt

Forradalmian új technológiát fejlesztettek ki magyar, német és svájci kutatók. A módszer lehetővé teszi azt, ami egészen mostanáig nem sikerült: mérhetővé váltak az agynak mint bonyolult rendszernek az elemi összeköttetései – nyilatkozta mno.hu-nak dr. Rózsa Balázs, a Magyar Tudományos Akadémia Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetének és a Pázmány Péter Katolikus Egyetemnek a csoportvezetője. Az új technológiáról a tekintélyes Science tudományos lap is beszámolt.

A kutatócsoport által fejlesztett méréstechnika segítségével a tudósok információt szerezhetnek arról, mi történik pontosan különféle szenzoros stimulusok hatására az agy működését meghatározó, több száz sejtből álló működési egységekben. A módszer megfelelő hátteret biztosít továbbá a memória, a tanulás és a térbeli tájékozódás igen komplex mechanizmusainak tanulmányozására, illetve feltérképezhetjük vele a neuronhálózatok működésének átalakulását különféle patológiás esetekben (Alzheimer- és Parkinson-kór) is.

A Roska Botond irányításával dolgozó bázeli kutatócsoport kifejlesztette azt az egyedi genetikai sejtmegjelölési módszert, melynek segítségével egy adott idegsejtet és annak több száz szomszédját tudják egyszerre megjelölni. Ezt úgy kell elképzelni, hogy az agyban a jelölés hatására színessé váló sejtek kiemelkednek, és mintegy pókhálóként láthatóvá válik az agy hálózata. Egészen mostanáig csak strukturálisan tudták megjelölni ezt a sejthálózatot, funkciót nem tudtak hozzá párosítani, a kutatásnak hála azonban ma már mérni tudják a sejtek aktivitását is.

Ez pedig úgy történik, hogy genetikailag módosított proteint – a sejtek aktivitásának mérésére a világon legalkalmasabb genetikai indikátort, úgynevezett kalciumszenzort – juttatnak az idegsejtekbe, ami a sejtekben történő bármiféle aktivitás hatására felvillan. A mintázat olyan, mint egy térbeli csillogó-villogó csillaggömb – szemléltette Rózsa Balázs. Ezt a felvillanást a kutatócsoportban kidolgozott 3D-s mikroszkóp és méréstechnika érzékelni tudja, vagyis a genetikai szenzorral érzékelt komplex térbeli aktivitás-mintázatot a lézerpásztázó eljárás képes a szükséges igen gyors sebességgel, nagy térfogatban mérni.

A mikroszkóptechnika módosítása még ebben az évben lehetővé teszi akár távoli agyterületek közötti összeköttetések mérését, vagyis az információ terjedésének nagy térbeli skálán történő vizsgálatát. Roska Botond és Rózsa Balázs szerint a kombinált módszer teljesen új utat nyit az agykutatás minden területén: agyrégiónként végtelen kérdést tudnak generálni arról, hogy hogyan működnek az idegsejtek.