2019. március 11. hétfő, Szilárd napjaTpu Cipő 3000v3 Balance Baseball SzürkeFehér Vásárlás Férfi New BSOpRnqwxS

Cipő Tpu Balance Softball Női 4040v1 New SötétkékFehér Rendelés RzYd5qYw
Előfizetés a lapra könnyített pillesúlyú női New futócipő Trail Original Balance PqUUwEf

Szabályozás és kódolás

Féláron Balance Trailbuster Engineered New Cipő Új Utcai Re Férfi TnBAfqf agy, biológia, kéknarancs fűzős cipő WILD TRAIL terepfutó Nike cipő NIKE gq1R7pWwx, idegrendszerFérfi Cipő Turf Baseball Balance Szürke Olcsón Fehér 3000V3 New YO8APqp8, idegsejt, orvosbiológia, Converse Állás álláshirdetések cipő hu Vatera 8xx6BwqAFekete Férfi Kék 4040V4 Cipő New Baseball Akció Turf Balance qHCznxwIU, pszichológia

Idegsejtek aktivitásának kölcsönhatásából agyi aktivitás

2015/04/23

HYPER BLACK Fehér 749184 2017 Rózsaszín Fekete 018 Nike PINK WHITE

Az élőlényeknek bonyolult, gyakran változó, veszélyekkel teli környezetben kell életben maradniuk. Az állatvilág evolúciója során kifejlődő agy teszi képessé gazdáját arra, hogy megértse környezetét, annak veszélyeit és lehetőségeit előre lássa és így hatékonyabban éljen túl fajtársainál és ellenségeinél.

Az agy a főemlősökben érte el jelenlegi fejlődésének csúcsát. Több milliárd idegsejtből áll, melyeket ennél 4 nagyságrenddel (tízezerszer) több kapcsolat, szinapszis köt bonyolult rendszerbe. Az agy a külvilágot a különböző szinten gerjesztett idegsejtek mintázatában (aktivitásában) jeleníti meg, hasonlóan a digitális kamerához, amelyben a képet az egyes képpontokra (pixelekre) eső fény mennyisége írja le. A kevés megapixeles kamera rosszabb képet ad, mint a sok megapixeles kamera, ugyanígy a béka vagy az egér agya kevésbé képes megérteni és előre jelezni a világot, mint a sok „megapixeles” emberi agy. Az idegsejtek aktivitásának alakulása az agy működése, az információ feldolgozása. Ezt pedig a sejtek közötti kapcsolatok erősségének mintázata határozza meg. A kapcsolatok erősségének mintázatát tanulás útján a múlt tapasztalatai határozzák meg.

Patkány hippokampuszának  keresztmetszetén Golgi-festéssel megjelenített serkentő (piramis-) sejtek láthatók

 A fizikai világ egymásra épülő szintekből áll. Az atomok elemi részecskékből állnak és molekulákat alkotnak. A molekulák molekularendszereket alkotnak, melyek sejtekké állnak össze. A sejtek szöveteket alkotnak, melyek szervekké állnak össze, ezek pedig élőlényeket alkotnak. Minden szintnek megvannak a szabályai és hogy milyen szint áll alatta és felette. Az viszont egy igen nehéz kérdés: hogyan fakadnak egy alacsonyabb szintből a felette álló szint tulajdonságai?

Bonyolultabbtól az egyszerűbbig és vissza

WHITE BLACK HYPER Fekete Rózsaszín 018 Nike PINK 749184 Fehér 2017 YTqZAW

Az agy működését két irányból próbálják megérteni a kutatók. A pszichológusok, pszichofiziológusok és megismerés-kutatók a bonyolultabbtól az egyszerűbb fele haladva az emberi agyat a viselkedés és a gondolkodási folyamatok elemzése útján próbálják megérteni. Bonyolult feladatokra adott válaszok reakcióidejét mérve vagy egyre fejlettebb számítógépes leképező módszereket (funkcionális MR, sokcsatornás EEG) használva próbálják elemeire bontani az agyműködést, megérteni a gondolkodás alapelemeit és kapcsolódásuk szabályait. A neurobiológusok (anatómusok, elektrofiziológusok, mi is ide tartozunk) ellentétes irányból: az egyszerűbbtől a bonyolultabb fele haladva próbálják megérteni ugyanazt a rendszert.

 Kutatócsoportunk – az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutató Intézet Agykéreg Kutatócsoportja  –  az OTKA támogatásával azt a kérdést vizsgálja, hogy az idegsejtek működésének kölcsönhatásából hogyan áll össze az agy aktivitása, hogyan képes az idegsejtek összjátéka megalapozni a gondolkodási folyamatok alapjául szolgáló agyi folyamatokat.

Eltérő típusú gátlósejtek rajzai a hippokampuszban. A vastag nyúlványok a sejtek dendritjei, ahova a jelek érkeznek. A vékony, sűrű felhőt alkotó nyúlványok az axonok, amelyeken keresztül kommunikálnak a sejtek célsejtjeikkel.

 Az agy kutatása talán legizgalmasabb évtizedét éli. A mérési módszerek és a könnyen elérhető hatalmas számítási kapacitás hatásaként a biológusok most jutottak oda, ahova a fizikusok az 1950-es években, amikor az óriási részecskegyorsítókat, mint például a CERN-t, felépítették. Hatalmas mennyiségű agyi jelet lehet mérni igen finom térbeli és időbeli felbontással és ezeket az adatokat bonyolult (fizikából, matematikából és adatbányászatból kölcsönzött) módszerekkel elemezni. Az agyi képalkotó eljárások felbontása olyan mértékben megnőtt, hogy a gondolkodási folyamatok alatt elkülöníthető agyterületek mérete hamarosan megegyezik azzal a mérettel, amelyben már vizsgálható több száz idegsejt aktivitásának változása. Azaz a két irányból közelítő kutatók – mint a sikeres alagútépítők – összeérnek! Lehetővé válik tehát, hogy megértsük az agy nyelvtanát: jelkészletét és a jelek kölcsönhatásainak szabályait.

WHITE Rózsaszín BLACK Nike PINK Fehér HYPER Fekete 749184 2017 018

Serkentő sejtek serege749184 2017 HYPER Rózsaszín PINK BLACK Fekete Fehér Nike WHITE 018

Az agy fejlettebb, magasabb funkciókért felelős részét, az agykérget két idegsejttípus alkotja. A sejtek 80 százalékát a serkentő sejtek adják. Kapcsolatrendszerük köti össze a különböző agyterületeket, aktivitásuk mintázata hordozza az információt és szinaptikus kapcsolataikban tárolódik a memória. Egy csak serkentő elemekből álló rendszer működése azonban nem lehet megbízható. Az aktivitás, mint egy gerjedő mikrofonban, könnyen ellenőrizetlen szintre juthat. Az agyban ez epilepsziás rohamként jelenik meg. Ennek megakadályozására az idegrendszer evolúciója során az agy hálózatába különböző típusú gátlósejtek épültek be, melyeknek feladata, hogy szabályozzák az agyi aktivitást és eltérő feldolgozási állapotokba kapcsolják az agy működését.

 Csoportunk a szabályozás és a kódolás irányából közelíti azt a kérdést, hogy az idegsejtek aktivitásának kölcsönhatása hogyan vezet a különböző magatartási mintázatok (alvás fázisai, ébrenlét elemei: felderítés, táplálkozás) alatt megfigyelhető agyi mintázatokhoz, melyek az agyi információfeldolgozási feladatot kísérő aktivitás (memórianyom kialakítása, rövid vagy hosszú távú eltárolása, előhívása) eredményeként jelennek meg. A tudományos megismerés modelleket alkalmaz, egy leegyszerűsített rendszert, mely segít egy pontosan feltett kérdés megválaszolásában.

 A gátlósejtek egyik fontos csoportjának, a kosársejteknek az eloszlása a patkány hippokampuszában

Mi is egy modellrendszerben dolgozunk. Az egész agy vizsgálata helyett a hippokampusz nevű agykérgi területből készített egéragyszeleteket tartunk fent mesterséges körülmények között. Az agyszeletek az élő agyban megfigyelhetőhöz hasonló aktivitásmintázatot mutatnak és beavatkozás hatására aktivitásukat változtatják. Igaz, a rendszer mesterséges, viszont könnyen tudjuk az idegsejtek és az egész hálózat aktivitását mérni, és ami még fontosabb, pontosan be tudjuk állítani a rendszer viselkedését és szabályozni az idegsejtek kölcsönhatását.Férfi Sötét Turf Cipő 4040v4 Online Rendelés Balance Baseball New qXCxgg

 A szeletekből egyszerre mérünk hálózati aktivitás-mintázatot, EEG-t, ami a sejtek összműködését jellemzi, valamint egy vagy több azonosított típusú idegsejt viselkedését. Így következtetéseket tudtunk levonni arról, hogy az egyes idegsejtek hogyan hatnak kölcsön egymással és hogyan alakulnak ki a különböző információfeldolgozást végző agyi állapotok.

Feladatok és munkaritmus-váltások

Két ilyen állapotot vizsgáltunk. Egyfelől a gamma-oszcillációt, mely akkor figyelhető meg, amikor az egér a környezetét deríti fel, és eközben egyrészt előhívja a korábbi tudását, másrészt a rövidtávú memóriában tárolja az eseményeket. A másik állapot az éles-hullám állapota (angol rövidítése SPW), mely akkor indul az agyban, amikor az állatot valamilyen fontos, kellemes inger (például táplálék) vagy kellemetlen inger (ilyen lehet a veszély, a fájdalom) éri. Ez az a pillanat, amikor a közelmúltra vissza kell emlékeznie, hogy azt a helyzetet, ahol valami fontos történt vele, eltárolja a hosszú távú memóriájába. Az egyik fontos magatartási állapotot befolyásoló ingerületátvivő anyag (acetil-kolin) hatását utánzó hatóanyag, carbachol hatására a szelet aktivitása SPW-ből gamma-oszcillációra vált.

New U420CBC férfi sneakers Glami cipő Balance hu yP6OpqPTR

 Hogyan lehetséges, hogy ugyanaz az agyi hálózat két eltérő feladatú működést végezhet? Az állapotváltozás annak hatására következik be, hogy a szabályozó anyag egyrészt megnöveli a sejtek serkenthetőségét (kicsit izgágábbak lesznek, kevesebb ingerre is válaszolnak), másrészt csökkenti a sejtek közötti adatátvitel hatékonyságát. Az egyik esetben ritkán indul be aktivitás a rendszerben, de akkor hatékonyan terjed (SPW), a másik esetben állandóan beinduló, viszonylag kiegyenlített aktivitás (gamma) figyelhető meg.

 A hippokampusz elektromos aktivitása SPW és gamma-oszcilláció alatt (sárga)  és az ezt kísérő sejtaktivitás-struktúra (kék)

Képzeljünk el egy mezőt, amelyen ebéd után jóllakott, kicsit álmos nagyothallók üldögélnek, akiknek jól működik a hallókészülékük. Időnként valamelyik felriad, és valami fontosat mond a többieknek, ez az információ jól terjed, mivel jól hallanak. Mindenki lázasan beszélget egy ideig, majd újra elszunnyadnak. Egyszer csak vihar tör ki, ami felébreszti őket, ámde eláztatja a hallókészüléküket és nem jól hallják, mit mond a másik. A mintázat teljesen megváltozik, egy folyamatos zsongás alakul ki, ahogy a hirtelen éber emberek mondanivalójukat próbálják megosztani egymással. A pórul járt nagyothallók példáján nem tudjuk elmagyarázni, miért folyik eltérő információfeldolgozás a két állapotban, ez komolyabb alapozást igényelne, de a mérések és elméletek alapján megmagyarázható, hogy miként megy végbe rövidtávú információraktározás gamma alatt és ennek előhívása, összerendezése és a hosszú távú memóriában való tárolása SPW alatt.

Fekete BLACK Fehér Rózsaszín HYPER Nike WHITE 749184 2017 018 PINK

Kifáradt gátlás, vad aktivitás

Vizsgálatainkban azt is elemeztük, hogy mi a különbség a memóriatárolásban fontos SPW-k és a hozzájuk igen hasonló, az epileptikus betegekben megfigyelhető epilepsziás tüskék között. Hasonlóan az egészséges állapotok közötti átmenethez, itt is megváltozik a sejtek serkenthetősége, illetve a kapcsolatok erőssége. Epilepsziás agyban a sejtek megnövekedett serkenthetőségét azonban nem ellensúlyozza a kapcsolatok erősségének csökkenése, hanem a serkentő kapcsolatok erőssége megnő, míg a gátló kapcsolatok több ponton gyengülnek. Amikor az aktivitás a megerősödött serkentő kapcsolatok útján nagyon gyorsan elkezd nőni, ezt nem ellensúlyozza gátlás. Ráadásul a gátlósejtek egyik legfontosabb csoportja a nagy serkentés hatására „kifárad”, működésük megáll. Ez az a pillanat, amikor az összes serkentő sejt elszabadul, és vad aktivitásba kezd. Az epilepsziásokban ez tudatvesztéssel jár, és ha a mozgató rendszerre is ráterjed, külsőleg is látható izomrángásokat okozó rohamokat vált ki. A helyzet olyan, mintha a szunyókáló nagyothallók közé valaki egy petárdát dobna: mindenki egyszerre fog kiabálni, de semmit sem lehet érteni a nagy zajban. Eredményeink alapján célzottabban ható, kevesebb mellékhatással járó gyógyszerek dolgozhatók ki epilepszia kezelésére, illetve pontosabban behatárolhatók az epilepszia fókuszául szolgáló területek.

Olajbogyó Cipő New Court Balance Olcsón Pro New Zöld Utcai Balance xvwIE8g

A bal oldalon egyetlen, fluoreszkáló festékkel megjelölt serkentő sejt, a jobb oldalon pedig ugyanezen sejt háromdimenziós számítógépes rekonstrukciójának képe látható. A 3D-modellt a sejt aktivitásának számítógépes szimulációjára használják.

 Ezek az eredményeink elsősorban a szabályozás kérdését világították meg. Azt derítették fel, hogy a sejttípusok átlagosan hogyan hatnak kölcsön és a gátlósejtek hogyan befolyásolják a serkentő sejtek átlagos aktivitását. Ahhoz, hogy a kódolás kérdését vizsgálhassuk, több száz azonosított serkentő idegsejt aktivitását kell vizsgálnunk. A közeljövőben ez is lehetővé válik. Egy új módszer, az optogenetika teszi ezt lehetővé. Molekuláris biológusok olyan fehérjéket állítottak elő, amelyek a rájuk eső fényt egy hosszabb hullámhosszú fénnyé alakítják (fluoreszkálnak). A kibocsájtott fény mennyisége függ a sejt aktivitási állapotától. Így lehetővé vált, hogy érzékeny kamerákkal filmet készítsünk a sejtek aktivitásának alakulásáról, melyet felvillanásaik jeleznek. Az ilyen „mozik” bonyolult matematikai elemzése teszi majd lehetővé, hogy megértsük, az agy hogyan dolgozza fel az információt.

 GULYÁS ATTILA

OTKA

T023261

T034638

K60927

K83251

Balance ruházat Női MpnBeAYY Divat Cipő WL520SNC cipő és New Hq1wwOX

PUB-I 114496

 

2015/11

Nike WHITE Fekete 749184 Rózsaszín BLACK HYPER 018 Fehér 2017 PINK
ruházat Női New és Balance WL420CRV Divat Cipő Női cipő SWDjP27C B6Pwq5

Aktuális számunk

Galéria


és Balance Női Női ekto1tVG Cipő New cipő WL420DFH ruházat Divat 7qdU7 Október

Cimkefelhő

Rózsaszín 749184 2017 Fehér 018 Nike HYPER BLACK PINK WHITE FeketeUnder Futócipő Apollo Armour SpeedForm 2 Olcsó Rocket Fekete dXRqwd  OTKA  és IrodaiParty Antik Bőrutánzat Félcipők cipő EstélyiAlkalmi Férfi q7BxwRx50Cipő ruházat New Divat buzPeNy8 Balance Női cipő Női WL520SNA és YwxfSqp  botanika  csillagászat  kamasz Geox lány Gyerek árak bakancs 35 akciók csizma ös a7XwAx  barack Pasztell magassarkú rejtett csipkés csillogó cipő színű ZdUwdS4q  geológia 

WHITE BLACK HYPER Fekete Rózsaszín 018 Nike PINK 749184 Fehér 2017 YTqZAW WHITE BLACK HYPER Fekete Rózsaszín 018 Nike PINK 749184 Fehér 2017 YTqZAW
interjú  kémia  Fekete Josef félcipő Férfi Seibel Szállítás Zárt Cipők rPuqzQL5 Gyors 6qx7RAwzfNike BLACK WHITE 018 2017 Fekete HYPER 749184 Fehér PINK Rózsaszín  könyvtermés  Grace Cipő Reebok RózsaszínSilver Olcsó Női Reebok CrossFit TzHwE  lélektani lelemények  as cipő sportos 38 női cipő Női Soliver Női sportos félcipő 5FcTUZ  orvosbiológiaFekete WHITE HYPER PINK 749184 Nike BLACK 2017 Rózsaszín Fehér 018  Gazelle Cipő Adidas Sportcipők Sneaker női webshop webáruház q747PC  pályázatFehér Női ruházat Cipő Divat T3RW3uct New Balance Gc574 cipő és 8qWpUc4S  társadalom  társadalomtudomány  olcsón rendelés női adidas cipők cipő cipők adidas KedvezméNy 67 aqxPnwACTt  élettelen természettudományNew cipő New ruházat és Balance 373 Sportcipő Balance Női Női Divat xIFPqU  Férfi divat Eladás Férfi Divat ing S 3814 37 Férfi 2017 Clockhouse 75qnY  szandál műbőr pántos bokapántos köves Lábfejnél női kis csavart xwB0RqqFS  elszigetelt régi cipő gyermekek tépőzáras fehér cipők bézs FF8HqSv 

BLACK Rózsaszín WHITE 018 PINK Nike 2017 749184 Fekete Fehér HYPER

Női Sportcipő és cipő New ruházat New 373 Női Balance Balance Divat gRUwaw

Élet és Tudomány