Kérdezz bármit! I.
Gimnáziumi előadásaimra sok izgalmas kérdés érkezett. Annyira szerteágazóak voltak, hogy nem tudtam mindet belevarázsolni egy rövid előadásba. Ezért a megmaradt kérdésekre darabokban válaszolok a Kérdezz bármit sorozatban.
Kezdem a sejtek szintjén aztán megyünk az agyterületek és a filozófia felé :)
Egy idegsejt hány dendritet és axont képes kifejleszteni?
Agyterületenként sejtje válogatja, ugye a dendritfa szerkezete szabja meg honnan kaphat a sejt bemenetet (ez az antenna, és aki még látott antennát tudhatja, hogy annak alakja határozza meg milyen jelet foghat), az axoné pedig, hogy hova adhat. A sejttestről eredő dendritek száma 1 és 5-6 között mozog. Aztán, hogy utána hányszor és milyen mintában ágazik el megint sejttípus függő. Axonból mindig csak egy van, de ennek elágazásrendszere sejttípusonként és agyterületenként jellemző. 10-25,000 axonvégződése lehet egy sejtnek. Egy gyakorlott anatómus ránézve a dendrit és axonfa szerkezetére meg tudja mondani az agy melyik részéről származik a sejt és milyen típusú.
Maximum hány éves kort érhet meg az idegsejt?( halál után ha kioperálnánk megfelelő körülmények között tovább élhet -e?)
Képesek-e regenerálódni az idegsejtek?
Hová kerülnek az elpusztult idegsejtek? 
Az idegsejtekre nagyon vigyáz a szervezet, mert a közöttük levő szinapszisokban tárolódik az információ. Ha ezek megsérülnek, elveszik a memória. Ennek megfelelően az idegsejtek egész életünk során meg kell maradjanak. Az általános szabály az, hogy születés előtt, és embergyerekben röviddel születés után alakulnak ki az idegsejtek, megnövesztik nyúlványrendszerüket és utána már csak a tanulás során változik kicsit a kapcsolatrendszerük. Van néhány agyterület, például a memória kialakításában fontos hippokampusz, amelynek egyik részén felnőttben is keletkeznek idegsejtek, de csak kevés. Meg van az oka, de ebbe bonyolult lenne belemenni.
Ha kioperálunk egy agyterületet, akkor az ebben a kis hálózatban lévő idegsejtek megfelelő körülmények között jónéhány órát, ha nagyon ügyesek vagyunk hetet túlélnek. De mivel a hálózat külső kapcsolatait levágtuk nem kell tartani attól, hogy nagyon bonyolult dolgokra képes, és esetleg szenved, mert tudata van.
Idegsejtjeink elvileg életünk végéig megmaradnak, de időskorban, vagy sérülés hatására elpusztulhatnak vagy károsodhatnak. Egy fejsérülést vagy agyvérzést követően, ha egy sejt nem pusztul el, akkor jó esetben regenerálódhat, képes lehet sérült dendritjeit és axonjait újranöveszteni és új szinapszisokat kialakítani. Persze ez sok esetben nem sikerül úgy, mint az eredeti esetben, hiszen itt a fejlődés nem a rendes gyerek-felnőtt agy növekedést mutatja, hanem valamiféle javítgatás történik. Rossz esetben még akár epilepszia is lehet belőle.
Ha egy idegsejt elpusztul, akkor az immunrendszert az agyunkban képviselő mikroglia sejtek megeszegetik a széteső sejt nyúlványrendszerét. De ők vesznek részt a természetes tanulás során leépített szinapszisok eltávolításában is.
Agyátültetés lehetséges -e? 😀
Egy emberi agyat be lehetne -e ültetni egy medvébe, hogy azt használni is tudja?
Két eleme van a dolognak. Az egyik, hogy ha kiveszünk egy agyszövet darabot az túlél-e egy másik agyban. Egy kicsi darabnak nagy esélye van, hogy túléli és kiépül a megfelelő vérellátás. Erre van is már kísérletes példa a Parkinson kór gyógyításában. Ott ugye elpusztulnak bizonyos agysejtek, és a kieső dopamin miatt alakul ki a kór. Sikerült már erre a területre dopamin termelő idegsejteket befecskendezni, tán egerekben, és ez javított a mesterségesen kiváltott Parkinson kóron.
Jelentősen keményebb dió egy nagyobb, ép hálózattal rendelkező darab megmaradása. Itt meg kell oldani, hogy az idegsejtek egy pillanatra se maradjanak vérkeringés nélkül, mert egy idegsejt kb. 1 perc után károsodhat.
De tegyük fel ezt sikerül megoldani, akkor jön a második, szerintem komolyabb probléma. A beültetett agydarabnak ugyanis összeköttetéseket kell kialakítani a fogadó aggyal, hogy részt vehessen annak információ feldolgozásában. Ugye amikor beteszünk egy SSDHD-t a számítógépünkbe, annak nem csak tápfeszültséget kell adnunk (vérellátás), hanem az adatokat is át kell vinni az alaplapra (SATA kábel).
Ez is kemény dió, de tegyük fel, hogy a két agy között átnőnek az axonok és megindul valamilyen információ áramlás. Nagyon-nagyon valószínű, hogy a két agy semmit nem fog érteni a másik jeleiből, mintázataiból, hiszen minden agy a saját kódolását alakítja ki a fejlődését megalapozó tanulás során. Minden hálózat rá jellemző idegsejt mintázatokban kódolja a külvilágot és a fogalmakat. Jó esetben hosszas tanulás után a két hálózat képes lehet összetanulni és egymást megérteni. Az nem elképzelhető, hogy beteszünk valakiből egy darab agyat másba és azt rögtön használni tudja.
Ugye manapság már lehetőség van arra, hogy végtagbénult ember mozgatókérgébe helyezett elektródákról származó jelekkel robotkart vezéreljenek. De itt is egy hosszú tanulási folyamatnak lesz az a végeredménye, hogy a sérült „gondolataival” tudja vezérelni a robotkart. Az agynak és a kart hajtó mesterséges neuronhálózatnak hosszas folyamat során össze kell tanulnia. Mint ahogy a kiságyban fekvő csecsemő élete első 3 hónapját hadonászással tölti, hogy összehangolja a látását a mozgásával, és oda nyúljon ahova akar. Ugyanez történik később a gügyögéskor, csak ilyenkor a hallását és a beszédmozgatását kalibrálja.
De ha beültetünk egy agydarabot rosszra is fordulhatnak a dolgok. Ha rosszul épül be, epilepsziát is okozhat. Hasonlóan azokhoz a fejlődési rendellenesség eredetű epilepsziákhoz, ahol az agykéreg egyik részében rosszul alakulnak ki a rétegek, és ez a terület hajlamos lesz önmaga túlaktiválására, ami egész agyra kiterjedő epilepsziát okoz.
Az őssejt boom idején felelőtlen orvosok emberek agyába fecskendeztek idegi őssejteket, hogy majd regenerálja az agyukat. Haszna ritkán lett, jobb esetben epilepsziás lett a beteg, de rossz esetben agydganata alakult ki.
Szóval óvatosan!
Szerző: Gulyás Attila