Keresés

Az előző bejegyzésben a látásfeldolgozás egymásra épülő lépéseit és elágazásait mutattuk be. Hasonló lépcsőkben zajlik a többi érzékszerv (modalitás) feldolgozása az elsődleges és másodlagos (unimodális asszociációs) területeken. De nyilván mindenki belátja, hogy hasznos, ha érzékszerveink segítik egymást, pl. a látásunkat támogatja tapintásunk vagy hallásunk. Az agy is így cselekszik, léteznek olyan agykérgi területek (multimodális asszociációs területek), ahova több érzékszervből (modalitásból) futnak be magasan feldolgozott jelek melyek összefonódnak egymással, asszociálódnak. Pl- egy nagyothalló embernek sokat segít a szájról olvasás, egy gyengén látónak a hallás és a tapintás.

Kezdjük egy makákóval (óvatosan, meglehetősen erős, okos és vad főemlősök). Pontosabban a látórendszerében található anatómiailag és működésileg összekapcsolódó területek tulajdonságaival és kapcsolódási hierarchiájával.

Sétánk a főemlősök látórendszerének bemutatásán keresztül szemléltet majd számos fontos agykéreg szerveződési alapelvet.

A megígért makákó előtt még egy kis elméleties kitérő. Mielőtt továbbmegyünk az #agysétával, üssük bele az orrunkat egy kicsit a manapság igen népszerű és sok mély belátásra vezető hálózatelméletbe, mely Barabási-Albert László munkássága kapcsán került a mindennapi nyelvezetbe. A hálózatelmélet a matematika egyik ágának a gráfelméletnek a része.

Sétánk során elértünk a harmadik szerveződési szintre. Az első részben megismertük egy idegsejt részeit, hogyan alakulnak ki raja az elektromos jelek, hogyan terjednek és hogyan összegzi a sejt azokat. Megtudtuk mi a kémiai átvivő és moduláló molekulák szerepe. Néhány idegsejt összekapcsolásával a legegyszerűbb idegrendszerek már képesek egyszerű reflexek kivitelezére, egy egyszerű ingerre, egy egyszerű ösztönös, merev választ adnak.

Gratulálok mindnekinek! Elértünk a kicsit hosszúra nyúlt második évad végében. Alant összefoglalom, hogy mit tanultunk a második részben, amiben az idegsejtektől a hálózatok szintjére léptünk és megnéztük milyen emergens tulajdonságok bukkantak fel.

Alaposan bemutattuk az agykéreg szerkezetét, rétegeit, információ áramlását, illetve, hogy miért van szükség a gátlósejtekre. Többször szerepelt a visszacsatolás kifejezés: „az agykérgi rétegek és sejtek kölcsönös, visszacsatolt kapcsolatokat alkotnak”, „a serkentő sejtek visszacsatolt kapcsolatai miatt a hálózatok túlaktiválódhatnak és az epilepszia elkerülésére aktivitásuk szabályozására az agykéregben számos gátlósejt csoport jelent meg”, „a visszacsatolt gátlás hatékonyan tartja szinten az idegsejthálózatok aktivitását”, stb. Ez egy annyira fontos hálózati elem, hogy ebben a bejegyzésben alaposan körüljárjuk. Egy nagyon fontos hálózati tulajdonság, a magasabb rendű idegrendszerek működéséhez szükséges egyik alapelem.

Aki átugrotta az előző bejegyzést, melyben alaposan cikornyáztuk az idegsejtek jelfeldolgozását annak legyen annyi elég, hogy a sejthártyában, az alapvető jeltovábbító és jelintegráló feladatokat ellátó alap Na+, K+, Cl- és Ca2+ csatornákon kívül számtalan, sejttípusokra jellemző, finomabb működést lehetővé tevő csatorna található, melyeket különböző állapotokba kapcsolva megváltoznak a sejtek jelfeldolgozó tulajdonságai és ezáltal a sejtekből alkotott hálózatok számos feldolgozási módba kapcsolhatnak.

Az előző bejegyzésben bemutatott új szereplők, a további ioncsatornák, a jelterjedésre két ellentétes irányban hathatnak. Amennyiben a serkentés (depolarizáció) hatására további Ca2+ és Na+ csatornák nyílnak meg, akkor ezek felerősítik a serkentés hatását. A beérkező jelek a terjedés során felerősödnek, hatékonyabban aktiválják a sejtet.

Rossz hírem van. Eljutottunk arra a szintre, ahol a továbbiakhoz a leegyszerűsített idegsejt modell már elégtelen. Egy valós idegsejt összetettsége úgy viszonyul az eddig bemutatottakhoz, mint egy bicikli egy önvezető autóhoz. Az alapelveket a bicikli szépen bemutatja; hogyan kell elindulni, kanyarodni megállni, azaz hasznos jószág, de nem tud egy családot messzire, gyorsan, magától elvinni. Aki fáradtnak érzi magát átugorhatja ezt a részt, nem feltétlenül szükséges, bár jól jön, a továbbiak megértéséhez.