Magyar kutatók által fejlesztett, világszínvonalú mikroszkópos technológiával sikerült első ízben megfigyelni az emberi hajszálnál százszor vékonyabb struktúrákban az emlékek megszületését. Ez a szenzációs eredmény forradalmasíthatja az időskori és neurológiai betegségek kezelését.
Nemzetközi tudományos összefogás
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 biológiai alapjai
Az emlékek rögzülését az agysejtek közötti kapcsolatok, azaz a szinapszisok erősségének változása alapozza meg. Bár ez az elv évtizedek óta ismert, a tudomány most először tudta közvetlenül megfigyelni ezeket a szinaptikus változásokat élő modellállatok agyában.
Az áttöréshez szükséges mikroszkópos technológiákat kifejezetten valós idejű agytevékenység vizsgálatára fejlesztették ki.
Magyar innováció a kutatás élén
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 kutatás kulcsa a HUN-REN KOKI-ban Rózsa Balázs vezette csapat által kifejlesztett kétfoton lézerpásztázó mikroszkóp volt.
Ez a különleges eszköz 3D-s valós idejű képstabilizációval rendelkezik, amely lehetővé teszi az agy folyamatos mozgásának pontos kompenzálását.
A rendszer képes az olyan zavart okozó mozgások kiküszöbölésére, mint a szívverés vagy a légzés.
Az élő modellek új dimenziója
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.
Jövőbeni tervek és kihívások
A kutatók a jövőben olyan kísérleteket terveznek, amelyek feltárják a szinapszisok erősségének stabilizálásáért felelős molekuláris és genetikai folyamatokat.
Az áttörést jelentő eredmények nemcsak az emlékek megértését segítik, hanem hozzájárulnak új diagnosztikai és kezelési eljárások fejlesztéséhez is.
Forrás: MTI sajtóközlemény
