Először sikerült valós időben mérni az élő, mozgó agy idegsejtjeinek elektromos aktivitását egy magyar kutatói csoport fejlesztése új távlatokat nyithat az agyműtétek és a neurológiai diagnosztika terén.

A rangos nemzetközi Neuron folyóirat márciusi számában jelent meg a mérföldkőnek számító tanulmány, amelyet Dr. Rózsa Balázs és Dr. Losonczy Attila vezettek. A kutatást a BrainVisionCenter, a Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet, valamint az amerikai UT Southwestern Medical Center együttműködésében végezték.

Új képalkotó eljárás az élő agy megfigyelésére

A tanulmány bemutat egy olyan új képalkotó technológiát, amely képes valós időben, három dimenzióban követni az idegsejtek és dendritjeik működését, még akkor is, amikor az agy folyamatosan mozog. A módszer segítségével az agy elektromos aktivitása eddig soha nem látott pontossággal válik „láthatóvá”.

Miért volt eddig lehetetlen?

Az élő agy nem statikus: a légzés, a szívverés és a szövet saját mozgása folyamatos „zajt” visz a mérésekbe, ami nagy pontosságú idegsejt-aktivitás-vizsgálatoknál komoly akadályt jelentett. A magyar kutatók által kifejlesztett háromdimenziós mozgáskorrekciós rendszer azonban akár 100 nanométeres pontossággal képes követni a szövet elmozdulását – ez a hajszál vastagságának ezredrésze –, így stabil és zajmentes képet biztosít még „lüktető” agy esetén is.

Amit először sikerült megfigyelni

A technológia legnagyobb jelentősége, hogy nemcsak az idegsejtek aktivitását, hanem azok finom nyúlványainak, a dendritjeiknek működését is lehetővé teszi élő állapotban. Ez kiemelten fontos, mert az agyi információfeldolgozás jelentős része nem a sejttestekben, hanem ezekben az elágazó struktúrákban zajlik.

A kutatók kimutatták, hogy egyes dendritikus ágak részben önálló „számítási egységként” működhetnek, mintha külön kis processzorok lennének az idegsejten belül. Ez alapjaiban árnyalhatja az agyműködésről eddig alkotott képünket.

Pontosabb kép az elektromos aktivitásról

Korábban a kutatók főleg kalciumjelzéseket mértek, amelyek csak közvetett információt adtak az idegsejtek elektromos aktivitásáról. Az új technológia genetikai alapú feszültségérzékelő szenzorokat alkalmaz, amelyek közvetlenül mutatják az elektromos változásokat, akár tízezred másodperces pontossággal. Ez jelentősen pontosabb és gyorsabb betekintést biztosít az idegsejtek működésébe.

Gyakorlati jelentőség

A fejlesztés hosszabb távon az orvosi gyakorlatban is áttörést jelenthet. A kutatók szerint akár műtét közben is mérhető lehet az agyi aktivitás valós időben, ami új diagnosztikai és terápiás lehetőségeket nyithat meg. Jelenleg a szenzorok továbbfejlesztése zajlik, hogy mindez biztonságosan alkalmazható legyen emberi pácienseknél is.

Magyar siker a high-tech élvonalban

A technológia már most is elérhető a világ vezető egyetemein, többek között a Stanford, a Harvard és az MIT laborjaiban. A mostani publikáció a 25. kiemelt tudományos közlemény, amely a magyar fejlesztéshez kapcsolódik, és nemzetközi szinten is jelentős elismerést jelent.

Ez a kutatás új távlatokat nyithat az idegtudományban, az agyműtétek során történő valós idejű monitoringban, és az agyi információfeldolgozás megértésében. A magyar kutatók áttörése így nemcsak a tudományos közösség számára jelent mérföldkövet, hanem potenciálisan a klinikai gyakorlatot is forradalmasíthatja.