Tamás Gábor

Akciók és szankciók az agykéregben

II. A serkentő szinapszisok összeadódása

Mivel a kísérletes technika fejlődése csak az utóbbi időben tette lehetővé a kérdés direkt vizsgálatát, érdemes egy kicsit időzni azoknál a modelleknél, amelyek a tankönyvekben is szerepelnek.

2. ábra

Néhány évvel ezelőtt sikerült elvégeznünk ezeknek a modelleknek a kísérletes tesztjét, amelynek során egyszerre három idegsejtből rögzítettünk jeleket.

Animáció: A szinapszisok hatása összegződik

A három sejt közül, amelyeknek részleges anatómiai felépítését a bal oldali ábrán láthatják, a rózsaszín és a sárga sejt adott jeleket a kék sejtre a nyilakkal jelzett helyeken. Az ábra a rózsaszín és a sárga sejt központi és jeladó részét, axonját mutatja, a kék sejtből pedig csak a jelfogadó nyúlványok, a dendritek látszanak. Amikor a rózsaszín sejtet aktiváltuk, a kék sejt a már ismert módon serkentő jellegű választ adott. Ugyanez történt akkor is, amikor a sárga sejtet hoztuk működésbe. Ha egyszerre aktiváltuk a sárga és a rózsaszín sejtet, azt figyeltük meg, hogy a kék sejt válasza nagyobb lett, mint amikor csak a rózsaszín vagy csak a sárga sejt felől érkeztek jelek. Az "1 és 2" görbe gyakorlatilag azt mutatja, hogyan számítja ki a kék idegsejt a sárga és a rózsaszín sejt felől érkező bemenet összegét. Hogyan alakul az idegsejt által kiszámított összeghez képest a két bemenet matematikai összege? Ha számítógép segítségével a rózsaszín és a sárga sejt felől külön-külön a kék sejtre érkező jeleket összeadjuk, a zöld görbét kapjuk. Látszik, hogy a két bemenet matematikai összege szinte nem különböztethető meg az idegsejt által kiszámított összegtől. Ha azonban a matematikai és kísérletesen kiszámított összeg nem különbözik, akkor levonhatjuk azt a következtetést, hogy az idegsejtek számára fontos, hogy hány hasonló bemenet érkezik, mert a plusz bemenetek hatékonyak. Mit jelent ez az előző kórus hasonlathoz visszatérve? Az idegsejtek olyan karnagyok, akik nemcsak a szólamokat tudják megkülönböztetni, hanem felismerik azt is, hányan éneklik a szopránt vagy a tenort.

3. ábra