Idegsejthálózatok szerveződése és szabályozása – Soltész Iván külső tag székfoglaló előadása

Soltész Iván külső tag 2017. április 11-én megtartotta akadémiai székfoglalóját. Az előadásról szóló, képgalériával és videóval bővített összefoglaló.

2017. április 11.

Az információ feldolgozását és tárolását az agyban az idegsejtek közötti huzalozás és kommunikáció térbeli és időbeli pontossága teszi lehetővé. Soltész Iván székfoglaló előadásában a hippokampusz nevű agyterületre koncentrálva mutatja be, hogy laboratóriuma hogyan próbálja megérteni az idegsejttípusok sokféleségének szerepét a neuronhálózatok működésében.

Soltész Iván Soltész Iván Fotó: mta.hu/Szigeti Tamás

Elektrofiziológiai és morfológiai módszereket használva sikerült jelentősen előrelépniük a különböző spontán idegsejti aktivitások keletkezési mechanizmusának megértésében. Egyes sejttípusokat optogenetikai eszközökkel, nagy térbeli és időbeli pontossággal manipulálva arra is lehetőség nyílik, hogy megértsük, mi a különböző sejtek szerepe a tanulásban és az emlékezési folyamatokban. Hasonló eredményekre és módszerekre építve nemcsak a normális, egészséges agy működésének megértésére van lehetőség, hanem arra is, hogy betekintést nyerjenek a patológiás idegsejthálózatok jelentősen megváltozott tulajdonságaiba. Mindezek alapján radikálisan újfajta terápiás beavatkozások fejleszthetők ki.

Erre különösen érdekes példa az, hogy a közelmúltban Soltész Iván kutatócsoportja kísérleti körülmények között meg tudta állítani a laboratóriumi rágcsálók agyában a látszólag megjósolhatatlanul megjelenő és sokszor kártékony, spontán epilepsziás rohamokat. Ezt sejttípusok szerinti, időben és térben különösen pontos, szelektív optogenetikai beavatkozással érték el.

A neurobiológia területén óriási mennyiségben felfedezett in vitro eredményeket – beleértve a molekuláris, sejtszintű, szinaptikus és neuronhálózati működési adatokat is – ma már olyan „in silico” modellekbe lehet integrálni, amelyekben minden egyes sejt és szinaptikus kapcsolat egy az egyben reprezentálva van (ehhez nélkülözhetetlenek a modern szuperszámítógépek). Ezek a szigorúan a mért adatokra épülő, nagy biológiai realizmussal rendelkező szimulációk az esetek többségében meglepően jól reprodukálják a valós idegsejthálózatok működését. Soltész Iván székfoglaló előadásában elmondta: minden, a laboratórium által épített számítógépes modell vagy modellrészlet interneten bárki számára szabadon elérhető.