Ki-kivel van? Az agyi kapcsolatok felderítésének módszerei I.
Az anatómusok arzenáljának egy eddig nem említett fontos elemei a különböző kapcsolat és pályakövető eljárások. Ugye, mint korábban vázoltuk egy rendszer megértésében az elemek lajstromozása után a következő lépés az az, hogy melyik elem melyikkel van összekötve. A kapcsolatok lehetnek helyi kapcsolatok különböző sejtek között, illetve távoli kapcsolatok agyterületek között.
Az egy adott területen található idegsejtek helyi kapcsolatainak kvalitatív (leíró jellegű, milyen típusok léteznek) és kvantitatív (megszámoló, melyikből mennyi van) felderítésére más módszereket használnak, mint az agyterületeket összekötő pályák, vetítések vizsgálatára.
A sejtek közötti kapcsolatok felderítéseA legkorábbi módszer, ami alkalmas volt idegsejtek finom nyúlványrendszerének megjelenítésére és ezért a sejtek közötti kapcsolatok felismerésére és leírására, a Golgi festés volt. Jelentős szerepet játszott a XIX. század végén a neuronális – retikuláris vitában, azaz abban, hogy az idegsejtet egyedi, egymástól elválasztott idegsejtek alkotják vagy pedig a sejtek egy folyamatos hálózatot alkotnak. A festést Camillo Golgi olasz anatómus dolgozta ki és a retikuláris elmélet mellett érvelt vele. De végül ugyanezt a festést használva Santiago Ramon y Cajal spanyol anatómus sikeresen érvelt a neuronális elmélet mellett azzal, hogy megmutatta az érintkező nyúlványok között rések, szinapszisok találhatók. Szentágothai János, ki a napokban lett volna 110 éves, a Golgi festés használatával írta le az agykéreg és a kisagy szerkezetét.
Ez a festés bár gyönyörű, de sajnos teljesen véletlenszerűen jelöli a sejteket és így, ha az összes sejttípus lehetséges kapcsolatrendszerét kívánnánk leírni sokat kellene várnunk. Amikor megjelent az immunfestés (lásd) és annak lehetősége, hogy egyes sejtcsoportokat és nyúlványrendszerüket célzottan megjelenítsük a kapcsolatok felderítése magasabb fokozatba kapcsolt. Kettős immunfestéssel az egyik sejttípust barnára, a másikat pedig feketére festve felderíthető és számszerűsíthető a sejtek kapcsolatrendszere: mely sejtek mely másik sejtnek melyik részén és hány kapcsolatot alkotva végződnek. A kétfajta immunfestés elektron mikroszkópban is elkülöníthető és a szinapszisok jelenlétét ezen a szinten lehet bizonyítani.
De az elmúlt évtizedben kidogozott transzgénikus és mikroszkópos technikák ezt a módszert is nyugdíjazták. A Nobel díjjal jutalmazott zöld fluoreszcens fehérje és népes családja lehetővé teszi, hogy párhuzamosan infravörös/vörös/sárga/zöld/kék és ibolya színben jelentessünk meg a sejteket és nyúlványrendszerüket, azáltal, hogy az egyes sejttípusokban más színben fluoreszkáló fehérjéket fejeztetjük ki (erről bővebben, később). Ráadásul a kapcsolatok bizonyításához manapság már elektronmikroszkópra sincs szükség. A fluoreszcens mikroszkópok továbbfejlesztett változata a konfokális mikroszkóp (hamarosan erről is írunk) pont addig tolta a látható fény által alkotott kép felbontását, hogy már egy ilyen fénymikroszkóppal is kimutathatunk két sejt között szinapszist, sőt képfeldolgozással még félautomatikusan meg is számolhatjuk hány szinaptikus bemenet érkezik mondjuk egy gátlósejt-típustól egyetlen serkentő sejtre. Itt a biztonság kedvéért egy plusz trükköt kell használni.