ÉRDEKEL AZ ÚJ INFOVILÁG
 Milliószor gyorsabban vizsgálható a mozgó, gondolkodó agy magyar kutatók új módszerével
nagyobb betű kisebb betű comment e-mailben elküld nyomtatás
Milliószor gyorsabban vizsgálható a mozgó, gondolkodó agy magyar kutatók új módszerével

Milliószor gyorsabban vizsgálható a mozgó, gondolkodó agy magyar kutatók új módszerével

A Rózsa Balázs (MTA KOKI és PPKE) és kutatótársai által kifejlesztett módszerrel éber, aktívan mozgó állatok agyának nagy idegsejthálózatai vizsgálhatók. Ez segítheti az agy információ-kódolásának megismerését nemcsak egészséges állatokban, hanem különféle betegségekben is. A kutatók cikkét a Neuron című szakfolyóirat kiemelt írásai sorában közölte.


Napjainkbana központi idegrendszeri betegségek és problémák (mint például az alvászavar) emésztik fel az orvosi ellátásra költött legnagyobb összegeket. Ráadásul a legtöbb gyógyszer csak tüneti, nem pedig oki kezelést jelent a felmerült problémákra. Mindenképpen szükséges az agy működésének mélyebb megismerése, hogy hatékonyabb és szelektívebb, végleges megoldást adó gyógymódokat fejleszthessenek a kutatók.

Jelenleg azonban még nincsenek meg az agy megismeréséhez szükséges megfelelő eszközök. Azoknak a berendezéseknek, amelyek nagy térfogatban mérnek (mint az MRI), nem elég jó a térbeli feloldásuk, hiszen minden egyes mért elemi térfogategységben több tízezer sejt aktivitását mossa egybe a berendezés. A sokcsatornás elektródarendszerek használata pedig egyrészt jelentős roncsolással jár, másrészt nem lehetséges pontosan beazonosítani, honnan, azaz pontosan mely és milyen típusú sejtekből származik az információ.

Megzabolázni a rezgő agyat

Az egyik legígéretesebb új vizsgálati módszer egy kvantummechnikai jelenségre, az úgynevezett kétfoton-effektusra épít. Ennek segítségével több mint 1,5 mm-es mélységig be lehet látni az agyba, ezért a kísérleti állatok agykérgét akár teljes vastagságában lehet mérni.

Ennek alkalmazásával magyar kutatók egy minden eddiginél hatékonyabb mérési eljárást dolgoztak ki nagy idegsejthálózatok vizsgálatára éber, aktívan mozgó állatok agyában.

A kutatók eljárása a korábban alkalmazott optikai technikáknál csaknem egymilliószor gyorsabban képes méréseket végezni három dimenzióban.

A módszer segítségével lehetővé vált éber állatokban akár több száz, sőt több ezer idegsejt vagy sejtnyúlvány egyidejű térbeli mérése, ezáltal az agy információkódolásának megismerése nemcsak egészséges állatokban, hanem különféle betegségekben is. Az eredményt a Neuron című folyóirat kiemelt anyagai sorában közölte.

A kutatók számára az jelentette a legnagyobb kihívást, hogy az emberi agyhoz hasonlóan a kísérleti állatok agya is rugalmasan van felfüggesztve a koponyán belül, ezért a szívverés, a légzés, de főleg az éber állapotban végzett fizikai tevékenységek során igen nagy, a sejtek és sejtnyúlványok méretét akár százszorosan is meghaladó kitérésű elmozdulások keletkeznek. Ezek a mozgások pedig teljesen el tudják mosni” az agy működéséről készített felvételeket.

Az elmosódás, illetve sok esetben teljes információvesztés fő oka, hogy az eltérő információt kódoló sejtek és sejtnyúlványrészletek igen tömötten, mindössze néhány 100 nm-es távolságban helyezkednek el az agyban, meglehetősen szorosan és olyan összevisszaságban, mint a spagetti egy edényben. Ugyan az elmúlt években két dimenzióban, azaz egyetlen síkban már sikerült kezelni az információ elmosódásának problémáját, vagyis stabilizálni a képet, térbeli mérések során erre nem volt lehetőség. Korábban az egyetlen, élő állatokon is jól használható, gyors, háromdimenziós mérési módszer csak adott pontokban, illetve kis femtoliteres térfogatelemekben mért (ezt a módszert 2012-ben a Nature Methodsban közölték). Ugyanakkor a műszer által megfigyelt kis kiterjedésű térfogatelem ilyenkor az agy több mikrométeres elmozdulásai során más és más idegsejthálózatok területére esik, így ezzel a módszerrel nincs lehetőség egyetlen ideghálózat időbeli viselkedésének követésére.

Mikroszkóp karácsonyfával

Rózsa Balázs (MTA KOKI és PPKE) és Katona Gergely (NAP kutatócsoport, PPKE ITK ) kutatócsoportjai Szalay Gergely és Judák Linda részvételével kidolgoztak egy olyan új matematikai eljárást és egy arra épülő térbeli lézervezérlési módszert, amely összetett nemlineáris vezérlőjelek segítségével lehetővé teszi a mérési pontok gyors mozgatását térbeli görbék mentén. Mindezt a kutatók által kifejlesztett, háromdimenziós akusztooptikai mikroszkóp teszi lehetővé.

Az új eljárás segítségével a szétszórt mérési pontok halmazát különféle térbeli szalagokká vagy térfogatelemekké lehet alakítani, és ezeket az elemeket tetszőleges kombinációban felhasználva térbeli méréseket végezni. Ahogy karácsonykor a fát díszítik fel, úgy lehet az ágas-bogas faszerkezetet mutató idegsejtekre ezeket a különféle szalagokat, térfogatelemeket ráfeszíteni, amelyek mentén a mérés megtörténik. A módszer lényege tulajdonképpen az, hogy mozgás közben a mérni kívánt terület e térfogatelemeken belül marad, így nem vész el az információ.

A pásztázás elve és a kutatók által kifejlesztett új szkennelési módszerek sémái
Forrás: Rózsa Balázs

Mindez lehetővé teszi fizikai tevékenységeket végző állatok mozgó agyában a fiziológiás aktivitás mérését és a mozgás okozta zajok eltávolítását. A mérések szerint a kutatók módszerükkel több mint egy nagyságrendnyi javulást tudtak elérni a jel minőségében (a jel/zaj hányadosban). Továbbá hat új háromdimenziós szkennelési módszert fejlesztettek ki, amelyeknek köszönhetően nemcsak pontokból, hanem térben tetszőlegesen elhelyezett és flexibilisen mozgatható szalagokból, négyzetekből, kockákból, deformált hasábokból is lehet mérni. Módszereik lehetővé teszik, hogy a Rózsa Balázsék által 2012-ben az agy háromdimenziós mérésére felállított sebesség-világrekordot (amely már éppen elegendő az agy gyors működésének megismeréséhez) ne csak altatott, hanem éber, mozgó állatokon is használni tudja az agykutatás.

Rózsa Balázs (Fotó: mta.hu/Szigeti Tamás)

Bővülő magyar csapat

Az orvosokból, villamos-, gépész-, valamint optikai tervezőmérnökökből, informatikusokból és diákokból álló multidiszciplináris csapat jelenleg olyan megoldásokon dolgozik, amelyek lehetővé teszik, hogy a technológiát a közeljövőben a humándiagnosztika és terápia területén hasznosítsák.

A folyamatosan bővülő kutató és fejlesztő csapat – amely nemrég avatta fel új fejlesztőközpontját, és egy újabb központ építésébe is belevágott Pécsett – örömmel fogadja lelkes diákok, kollégák jelentkezését.

Rózsa Balázsék ma már nem csupán agy- és idegrendszeri kutatási eredményeikről ismertek, hanem a hazai innovációs ágazatban betöltött szerepükről is. Elképzeléseik között szerepel egy olyan magyarországi kutatás-fejlesztési ökoszisztéma létrehozása, amely hazánkat az ágazat regionális, közép-kelet-európai központjává emeli. Jelenleg egy inkubációs projekten dolgoznak, amely a biotechnológiai ágazat hazai és kelet-európai szereplőinek támogatásán keresztül kívánja bevonni a térséget a nemzetközi tudástranszfer-hálózatokba. A terveikben szereplő „inkubációs hub” finanszírozással, európai uniós támogatásokkal és adókedvezménnyel, valamint szakmai és üzleti tanácsadással segítené a korai szakaszban lévő technológiai vállalkozásokat. Arra ösztönzik a hazai kutatókat, hogy merjenek kilépni az egyetemek és kutatólaboratóriumok keretei közül, és kutatási projektjeiket akkor tekintsék lezártnak, ha választ adtak eredményeik alkalmazhatóságára a mindennapokban.

Korábbi cikkünk a kutatócsoport munkájáról itt olvasható

Forrás: Infovilág
Az olvasók szerint a cikk hasznossága
(1)
(0)
nagyobb betű kisebb betű comment e-mailben elküld nyomtatás
Hozzászólások (0)
Ehhez a cikkhez még senki nem írt hozzászólást.
Olvasta már?
Értelem kontra érzelem – boldogsághiányos Magyarország
Értelem kontra érzelem – boldogsághiányos Magyarország

Illyés Sándorra, az ELTE Pedagógiai és Pszichológiai Kar Kísérleti Pszichológiai Tanszékének alapítójára, a filozofikus mélységű gondolkodóra, az empirikus tudósra, a nemzetközi jelentőségű kutatóra 2003 óta minden évben megemlékeznek a karon Sándor-nap táján. Az idei tanácskozás fő témájául az affektív és kognitív találkozások jelenségét választották, vagyis értelem és érzelem együttműködését vették górcső alá.

Bezárás
Orbán megosztó politikája csak akkor működik, ha van hozzá kellő ellenségkép A világsajtó részletesen taglalja a Közép-európai Egyetem, a CEU ellen indított magyar kormányzati támadást. A konzervatív német Frankfurter Allgemeine Zeitung kiemeli, hogy a CEU nemzetközileg az egyik legtekintélyesebb magyar egyetem. A kormány azonban első számú közellenségnek állítja be a finanszírozót, Soros György magyarországi születésű amerikai pénzügyi befektetőt, és a beterjesztett törvényjavaslat egyes elemei a CEU ellen irányulnak – állapítja meg a cikk szerzője, aki az egész ügy magyarázatát abban véli felfedezni, hogy Orbán Viktor megosztó politikája csak akkor működik, ha van hozzá megfelelő ellenségkép.
Hagyományosan gazdag húsvéti programok Bécsben Ahogy a tavaszi virágok bontják szirmaikat, úgy nyílnak sorra a húsvéti vásárok az osztrák fővárosban. Április közepéig összesen 260 standnál válogathatnak az érdeklődők, a kínálat a hímes tojástól a kézműves termékeken át a különleges ínyencségekig terjed.
A tévés szolgáltatásformák közül a kábeltévék iránt a legnagyobb az igény, az érdeklődők 41 százaléka sorolta első helyre ezt a műsorszolgáltatási típust. A leggyakrabban az internet- és tévészolgáltatók díjait hasonlítanák össze az ügyfelek, amire bőven van is lehetőségük: a tízezer lakosúnál nagyobb településeken átlagosan 7 tévé- és 13 internetszolgáltató közül választhatnak az érintettek.
Csillagködbe burkolódzó hálózat Pompás névre keresztelte a Zyxel a felhőből vezérelhető hálózati eszközcsaládját: Nebula (csillagköd). Ez az új technológia a kisvállalatok számára kínál minden eddiginél egyszerűbb hálózatmenedzselési megoldást. Az új Nebula-termékválaszték egy felhőmenedzselt hozzáférési pontból (NAP), felhőmenedzselt switch-eszközből (NSW) és egy felhőmenedzselt biztonsági átjáróból áll (NSG).
Értelem kontra érzelem – boldogsághiányos Magyarország Illyés Sándorra, az ELTE Pedagógiai és Pszichológiai Kar Kísérleti Pszichológiai Tanszékének alapítójára, a filozofikus mélységű gondolkodóra, az empirikus tudósra, a nemzetközi jelentőségű kutatóra 2003 óta minden évben megemlékeznek a karon Sándor-nap táján. Az idei tanácskozás fő témájául az affektív és kognitív találkozások jelenségét választották, vagyis értelem és érzelem együttműködését vették górcső alá.
Élet és halál: gyorsítandó az új gyógyszerek befogadása az ártámogatásba Senki nem tudja, hányan halnak meg azért, mert nem jutnak idejében olyan létező és hatásos gyógyszerekhez, amelyekkel sikeresen kezelik a rákos betegeket. A bürokrácia húzza az időt. Az új és hatásos onkológiai gyógyszerek befogadása az ártámogatásba rendkívül hosszú időbe telik Magyarországon.
Az újságíró archívumából: A berlini falról – kissé másképpen (4.) Tatár Imre: a magyar külpolitikai újságírás doyenje, miként mondani szokták: "nagy öregje". De lehet-e öreg egy olyan 97 esztendős kolléga, aki nyugállományba vonulása óta mást sem tesz, mint folytatja a hivatását. Ír. Az örökifjú Aranytoll-életműdíjas újságíró – az Infovilág szerkesztőségének felkérésére – néhány folytatásban olvasóink rendelkezésére bocsátja szerfölött gazdag archívumának egyik dossziéját, amely a berlini falépítésről és következményeiről szól.
Keine Angst vor dem Grauen Star ’Lass das Licht herein!’, ’Hab’ keine Angst vor der OP!’ Damit wirbt die Ungarische Gesellschaft für Kunstlinsen-Implantation und Refraktive Chirurgie für den rechtzeitigen operativen Eingriff bei Grauem Star. Die Mitglieder der Gesellschaft (im Mai 2016 gegründet), lauter Augenärzte, zogen durchs Land, um für den regelmäßigen Besuch beim Augenarzt zu werben, denn der Graue Star kann in einer ambulanten OP geheilt werden.