Dr. Freund Tamás

"Hullámtörés"                                                  A kannabisz (marihuána) hatása az agyhullámokra - memóriazavar és szorongás

I. 2. Az idegsejtek szinkronitásának biztosítása

A hippocampus és a teljes agykéreg mindezeket a feladatokat a szinapszisok már említett tartós megerősödésén keresztül végzi. A szakirodalom ezt a kulcsfontosságú jelenséget tartós potenciációnak nevezi, angolul Long Term Potentiation, azaz LTP. Ennek mechnizmusáról az elmúlt évtizedben hatalmas ismeretanyag gyűlt össze, megpróbálom az Önök számára a lényeget megragadni. Ha két összekapcsolt idegsejt pontosan egyszerre (10 milliszekundum, vagy annál kisebb időkülönbséggel) sül ki, azaz ad le elektromos jelet, akkor a köztük lévő kapcsolat, szinapszis tartósan meg fog erősödni. (Ennek ismerjük már a molekuláris mechanizmusát is, de bemutatására most nincs idő.) Ugyanez játszódik le akkor is, ha nem két, hanem többszázezer vagy millió sejt sül ki egyszerre ilyen precizitással. Azok is megerősítik egymással kapcsolataikat, és előszeretettel együtt fognak kisülni a jövőben is, s ez már jelenthet egy memórianyomot.

Animáció: A szinapszis tartós megerősödése

A memória bevésődésének egyik feltétele tehát a hihetetlen pontosan időzített együttes kisülése azoknak az idegsejteknek, amelyek az adott pillanatban éppen aktiválódnak, azaz információt hordoznak. Ha 10 milliszekundumnál nagyobb a különbség, akkor kapcsolatuk nem erősödni, hanem gyengülni fog. Ennek a precíz együttműködésnek, szinkronizációnak a biztosításáért felelősek a gátló idegsejtek. De hogyan lehet gátlás útján szinkronizálni? Ezt egy ismert példával lehet megvilágítani. Tételezzük fel, hogy itt valamennyien egy hatalmas medencében úszkálnak, én pedig egy több száz karú polip vagyok. Ha össze akarnám hangolni működésüket, azaz a légzésüket, akkor sok karom segítségével mindenkit lehúznék a víz alá, majd jó egy perc múlva egyszerre felengednék. Az első levegővétele garantáltan mindenkinek egyszerre történne. A több száz karú polip volt ebben a példában a gátlósejt, Önök pedig az általa beidegzett serkentő sejtek. Ha ezt a lehúzást és felengedést ritmikusan ismételgetném, akkor minden lélegzetvételük egyszerre történne, azaz szinkronizálódna, és kialakulna egy hullámtevékenység, a légzési és víz alatti fázisok váltakozása.

Animáció: Piramissejtek aktivitásának szinkronizációja gátlás útján / A teljes hippocampus szinkronizációja gátlástalanítás útján

Itt azonban nem ezer, hanem több millió serkentő sejtről van szó, melyek működését több százezer gátlósejtnek kell szinkronizálnia. Mi az, ami a százezer gátlósejt működését hangolja össze, és teszi egyben ritmikussá? A példa mellett maradva, tételezzük fel, hogy sok ilyen medence van egymás mellett, és azok mindegyikében egy-egy polip, mindegyik szabadon merítgeti az embereket a víz alá. Kell hogy legyen egy szuperpolip, amelyik már nem az emberekkel foglalkozik, hanem az összes medence felett állva valamennyibe kinyújtja egy-egy karját, és az egyes medencékben lévő polipok működését hangolja össze.
A hippocampus esetében ez a szuperpolip a szeptum nevű agyterületen található pacemaker vagy ritmusgeneráló sejtek együttese. Ezekről egy Nature-közleményben igazoltuk, hogy szelektíven idegzik be a hippocampus gátlósejtjeit. Tehát ezek a pacemaker sejtek késztetik ritmikus szinkron aktivitásra a hippocampus gátlósejtjeit, azok pedig ebben a ritmusban szinkron hullámoztatják a több millió serkentő sejt ingerelhetőségét.

5. ábra

6. ábra