Újraírja az agykéreg szerveződéséről szóló tudásunkat az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet munkatársának tanulmánya, amelyet a Science magazin közölt. Mátyás Ferenc és munkatársai állatkísérletek alapján megállapították, hogy az eddigi ismeretekkel ellentétben nem válik el egymástól élesen az agyi érzékelő és a mozgató funkció, a szenzoros kéreg ugyanis az érzékelés mellett mozgató funkcióval is rendelkezik.

- Korábbi tudásunk szerint az agykéreg szerveződésében funkcionálisan is elválik egymástól a tapintástért, látásért, szaglásért, hallásért vagy ízlelésért felelős érző kéreg, valamint az akaratlagos mozgás elindításáért felelős motoros kéreg. A szeparáció azonban nem teljesen igaz, a szenzoros kéregnek ugyanis mozgató funkciója is van - foglalta össze kutatási eredményeit Mátyás Ferenc, az MTA KOKI kutatója, aki egereken végzett kísérletekkel bebizonyította, hogy az állat a motoros kéregtől függetlenül, annak blokkolása esetén is képes mozgatni a bajszát. Mátyás Ferenc a mintegy két éven át tartó vizsgálatait - amelyet EMBO ösztöndíjasként a Lausanne-i EPFL Intézetben Carl Petersen professzor kutatócsoportjában kezdett meg, majd az MTA KOKI-ban fejezett be - hét szerzőtársával együttműködve a Science című lapban publikálta. (Matyas F, Sreenivasan V, Marbach F, Wacongne C, Barsy B, Mateo C, Aronoff R, Petersen CC. Motor control by sensory cortex. Science 2010 Nov 26;330(6008):1240-3.)

Az egerek és más rágcsálók legfontosabb érzékszerve a bajusz. Az általában szűk odúkban élő állatok ezzel gyűjtenek információt a környezetükről, tapogatják le a tárgyakat, érzékelik azok jellegzetességeit. Ennek során az állat a bajszát ritmikusan, előre-hátra mozgatja. Ha a bajusz valamihez hozzáér, az érzékelést az agy feldolgozza, ez pedig a továbbiakban meghatározza az állat viselkedését. A különböző agykérgek, azaz a szenzoros és a mozgató kéreg mozgatásban betöltött szerepét a kutatók úgy vizsgálták, hogy kémiai anyagokkal kiiktatták az egerek egyes agyi területeit - előbb a motorost, majd az érzékelő kérget -, miközben a másik kérgi területet elektromos ingerléssel, illetve - napjaink egyik legújabb biotechnológiai vívmányát felhasználva - fénnyel aktiválták.

- A szenzoros kérgi terület aktiválásakor az egér bajsza hátrafelé mozdult - ismertette az érzékelő agyi terület mozgatásban betöltött szerepének bizonyítását az mta.hu-nak Mátyás Ferenc. A mozgatás ráadásul rövid késedelmi idővel következett be, ami szintén azt támasztja alá, hogy az nem a motoros kéregtől függően indult el, ebben az esetben ugyanis a két agyterület közötti információátadás még lassabbá tette volna a folyamatot. A bajusz hátrafelé mozgatását a motoros kéreg „elnémítása" sem szüntette meg. Egy másik kísérlet során a kutatók a szenzoros kéreg működését iktatták ki, és a motorosat stimulálták. Ekkor az egér bajsza előre mozdult. A kutatást végzők mindebből azt állapították meg, hogy a bajusz előremozdulásáért a motoros, hátrafelé történő elmozdulásáért pedig a szenzoros kéreg a felelős.

A KOKI kutatói a Science-ben

Az MTA KOKI munkatársai rendszeresen publikálják kutatási eredményeiket a rangos egyesült államokbeli tudományos lapban, a Science-ben. Az intézet tudósainak részvételével az elmúlt másfél évben immár a negyedik tanulmány jelent meg a lapban. Egy 2009 augusztusában jegyzett írás tizenhat - köztük három, a KOKI-ban kutató magyar - tudós szinapszis-közi fájdalomcsillapítás terén elért eredményeit ismerteti. Az áttörést annak felfedezése jelentette, hogy az endokannabinoidok csökkenthetik a csigolyaszarvak gátló neutronjaiban a gamma-amino-vajsavak (GABA) és glicin kibocsátását, így fájdalommentesen is izgalmi állapotba lehet hozni a gátló neuronokat.2009 októberében Freund Tamás és kutatócsapata szintén forradalmi felfedezéseket publikált. Kutatásaik során olyan újfajta modulációt fedeztek fel, ami az eddig feltételezettnél jóval gyorsabb reakcióidőt és hatékonyabb kommunikációt igazol a szerotonint tartalmazó idegsejtek és a hippokampusz között. Nusser Zoltán és Lőrincz Andrea által vezetett kutatócsoport a tanulás idegrendszeri alapjait, a neuronok közötti kapcsolatok megerősödését kutatta. Ennek az összetett folyamatnak egy, immár évtizedek óta magyarázatra váró lépését tisztázta cikkében.

A szenzoros kéreg szerepe a bajusz hátramozdulásában egyelőre nem ismert. Mátyás Ferenc feltételezése szerint az egér egy tárgyba ütközve másfajta „letapogató módba" vált. Ha a bajsza hozzáér valamihez, abban a pillanatban vissza kell húznia azt, hogy korrigálja, precízebbé tegye érzékelését. A kutató úgy vélte: valószínűleg gyorsabb és egyszerűbb, ha ezt a mozgást a szenzoros kéreg irányítja, hiszen így az információfeldolgozás és a válaszreakció elindítása egy helyen történik. További nyitott kérdés, hogy milyen és hány elemű kapcsolat van a szenzoros kéreg és a bajuszt mozgató izmok között. Mostanáig csak indirekt bizonyítékok léteznek arra, hogy mind a szenzoros, mind a motoros kérget egy-egy elkülönült pályarendszer kapcsolja össze az agytörzsi motoros idegsejtekkel. E tanulmány rávilágít arra, hogy az agykéreg szerveződése nem pontosan úgy épül fel, ahogy az eddig ismert volt. Az érző kéreg motoros aktivitásának megismerése új kapukat nyithat a mozgásszabályozás és így a mozgászavarok pontosabb megismerése felé is.

-et-