Szürke Állomány, Blog az agyműködésről

Hú de rég volt már #agyséta. Kicsit elhanyagoltam a sok esemény hatására, hogy az agyműködést bemutató útvonalon haladjunk.
Nos, túl vagyunk azon, hogyan alakultak ki az idegsejtek, hogyan fogadják, összegzik és adják tovább az ingerületet, illetve remélhetőleg megemésztettük azt is, hogyan lehet működésüket egyszerű egyenletekkel leírni és ezáltal számítógéppel modellezni. De, mint majd látjuk a most induló minisorozatban, az agy és benne az idegsejtek ennél jóval bonyolultabbak. Körülbelül ott tartunk, hogy elmagyaráztuk hogyan működik és hogy néz ki egy korábbi korszak népautója a Trabant. Ha ennél a hasonlatnál maradunk agyunk valós idegsejtjei inkább egy önvezető, szépen megtervezett, kifinomult autóra hasonlítanak, a világra kiterjedő kommunikációs és szervízhálózattal, autómentő villámszolgálattal.

Segítségeteket kérjük! Ha valaki, miután elolvasta az alanti érveket, és úgy gondolja szükségesek a tudományos célú állatkísérletek ezt jelezze a támogató oldalon és ossza meg ismerőseivel!

Annak kapcsán írok, hogy a minap kaptam egy levelet, amelyben magyar és nemzetközi kutatótársaim arra kértek, írjak alá egy petíciót (https://www.braincouncil.eu/pledge-for-science-brain-research-and-innovation-in-the-eu/) ami a tudományos célú állatkísérletek mellett szól. Erre azért van szükség, mert az EU törvényhozása elé került egy, az állampolgárok által támogatott kezdeményezés „Save cruelty free cosmetics – Commit to a Europe without animal testing” (már a címe félrevezető), mely az állatkísérletek rövid határidejű betiltását szorgalmazza.

Hosszú lesz, mert összetett a téma és ugye nem 0 / 1 -ben kell gondolkodni! Türelmet kérek hozzá, nekem is időbe tellett mire megírtam, hiszen több mint egy hete volt az előző bejegyzés.

Egyik olvasónkat kerékpározás közben sajnos elütötte egy autó. Szegény otthon lábadozik mivel bordája tört. Ez igen fájdalmas, de még így is lelkesen kérdez, mint egy igazi kutató:

“Érdekesség! Ha nagyon lassan mozgok fel tudok állni és nagy kínokkal le tudok feküdni és fel tudok kelni. Az izom összehúzódásának fájdalma az egyik mennyiség? Mondjuk, valamenyi milli coulomb töltés átvándorlása? És azért elviselhetőbb a lassított mozgás, mert így kisebb az áram intenzitása?”

Egy fontos gondolat, hogy az idegsejt populációk aktivitásának időbeli változását leíró trajektóriákat számunkra nem mérhető erők alakítják. Ha azonban megfigyelünk sok trajektóriát, következtethetünk a hálózat viselkedését formáló erőkre, a hálózat dinamikájára (az aktvitás fejlődésére).

Az orvostudomány és a modern társadalom intézményeinek hála, az elmúlt 150 évben kétszeresére nőtt várható élettartamunk. A védőoltások, csatornázás és egyéb közegészségügyi intézkedések, valamint az antibiotikumok eredményeként drasztikusan csökkent a csecsemő és gyerekhalál, a fertőző betegségek és a balesetekből eredő halálesetek száma. A fejlett társadalmakban a várható átlagéletkor 80 év fölött mozog. Elöregedő társadalmunkban manapság szív és érrendszeri betegségekben, daganatos betegségekben és az idegrendszer működésének leépülését okozó neurodegeneratív betegségekben halnak meg a legtöbben. A hozzátartozók és a társadalom számára a demenciák, az agyműködés fokozatos lassú leépülése jelenti a legnagyobb lelki és gazdasági terhet, ugyanis a lassú szellemi leépülés miatt a betegek hosszú évekig, akár több mint egy évtizedig mindennapos gondozást igényelnek.

Ha a sejtek szétválogatásával megvagyunk következik a második elemzési fázis. Igazából az egész dolog lényege. Megpróbáljuk sejtjeink tüzeléséből és tüzeléseik összefüggéséből kibogarászni mit és hogyan kódolnak.
Itt két megközelítés alapján dolgoznak a kutatók: az egyes sejtek működésének oldaláról (single neuron approach) és a sejtcsoportok működésének oldaláról (population approach).

Elnézést, hogy sokat kellett várni erre a bejegyzésre. Afféle vihar előtti csend volt, mert az elkövetkezőkben néhány elvont matematikai struktúrával kell majd megbirkózni az adatelemzés kapcsán. Időbe tellett, mire emészthetővé rágtam a mondandómat.

Eddig a jelek gyűjtéséről volt szó. Sok csatornáról sok jelet lehet gyűjteni. Egy kis számolással utána lehet járni mennyit is.

Kaptam egy kérdést, hogy melyek a meghatározó - kedvenc könyveim az agyműködés megértésével kapcsolatban, mert hogy a #konyvajanlo rovat még igen csak vékonyka. Igaz. Mivel sok szálon fut a blog, erre a szálra még nem volt elegendő időm. Így hát arra gondoltam írok egy gyors listát, és aki nem győzi kivárni míg írok a könyvről az addig nekiláthat bogarászni. Ahol lehet magyar kiadásra hivatkozok, de sok meghatározó könyvnél sajnos nincs magyar fordítás (angolból), legfeljebb a szerzők tollából másik.

Amikor áttekintettük az elektrofiziológiai módszerek szivárványát, valahol középtájt (a koponyatetőről elvezetett EEG és az egyedi ioncsatornákból elvezetett áramok között) szó volt a sokelektródás mező elvezetésekről (local field potential recording). Itt ugye vékony elektródákat juttatunk az agyszövetbe az idegsejtek közé és a sejtek által a külvilágba leadott áramokat csípjük el.