Alapvető fontosságú agyi hálózatot fedeztek fel magyar kutatók

A stressz és az álmatlanság kulcsrendszerét fedezték fel az agyban a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) kutatói, eredményük utat nyithat az alvászavarok kezelése és radikálisan új típusú altatók fejlesztése felé - közölte csütörtökön az Akadémia az MTI-vel.

Az MTA közleménye szerint Acsády László, Mátyás Ferenc és munkatársaik (MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet, illetve MTA Természettudományi Kutatóközpont) egy olyan idegsejthálózatot fedeztek fel, amely azért felelős, hogy beállítsa agyunk éberségi állapotát. A felfedezést leíró cikk a Nature Neuroscience tudományos folyóirat honlapján jelent meg.

Mint írják, mindenki megtapasztalta már, milyen az, amikor kiélesednek az érzékei. Egy sötét erdőben sétálva elég egyetlen nesz, és máris ilyen felfokozott idegállapotba kerülünk. Az éberségnek ez a fokozódása az agy állapotának hirtelen megváltozása.

A cikk szerint számos olyan állapota van az agynak, amelyek meghatározzák, hogyan viszonyulunk a dolgokhoz - izgatottan, motiváltan, türelmetlenül, vagy éppen unottan, kókadtan, álmosan. A kérdés az, hogy mi állítja be az agy éberségi, "érdeklődési" szintjét. Létezik-e erre egy külön rendszer az agyban?

Emberi agy illusztrációja Forrás: Science Photo Library/KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Kateryna Kon/Science Photo Libra

A magyar kutatók felfedezése szerint igen. Acsády László, Mátyás Ferenc és munkatársaik egy olyan idegsejthálózatot fedeztek fel, amely erre szolgál, sőt szerepe van az alvás és ébrenlét szabályozásában is.

Az újonnan felfedezett hálózat az agy talamusz nevű területén található. Ez egy olyan agyterület, ahol az agy legfelső központjai felé tartó információk átkapcsolása és előzetes feldolgozása zajlik. Ezek az információk a testből, továbbá az agy ősibb, mélyebb területeiről érkeznek a talamuszba, úgynevezett felszálló idegpályákon.

A magyar kutatók által felfedezett idegsejthálózat azért különleges, mert információkat kap az összes ilyen felszálló idegpályától. A hálózat az így begyűjtött jeleket összegzi, majd információkat küld az agy legfejlettebb része, az előagy legkülönbözőbb területeire: az agykéregbe, a függőségek központjaként elhíresült törzsdúcterületre (nucleus accumbens), vagy éppen a félelem, a büntetés központjának tartott amigdalába.

Ez a hálózat azonban csak annyit üzen az előagynak, hogy "itt jön valami szokatlan, érdemes figyelni". Vagyis az agy éberségét fokozza, az agy állapotát változtatja meg. Annak megítélése, hogy milyen változásról van szó, már más agyterületek dolga.

Ez a hálózat igen érzékenyen reagál mindenre, ami eltér a megszokottól. Bármire, ami szokatlan, ami reagálásra késztet, legyen a reakció akár pozitív, akár negatív. Ez pedig a biológusok tágabb értelmezésében maga a stressz.

Az MTA kutatói megvizsgálták az újonnan felfedezett hálózat működését az alvás-ébrenlét összefüggésében is, egereken végzett ébresztéses kísérletekkel. A hálózat aktiválásával sikerült is felébreszteni a kísérleti állatokat. Az ébredés mértéke attól függött, hogy milyen hosszan aktiválták a hálózatot.

E rendszer felfedezése új megvilágításba helyezi azt a régi tapasztalatot, hogy az alvászavarok jelentős része a stressz miatt alakul ki. Hiszen most már rá lehet mutatni az agy egy jól körülhatárolható idegsejthálózatára, melynek legfontosabb feladata, hogy reagáljon a stresszhatásokra, emellett pedig részt vesz az alvás és az ébredés szabályozásában.

Elképzelhető tehát, hogy a folyamatos stressz ezen a hálózaton keresztül hat az alvásunkra. Így ha valamiképpen befolyásolni lehetne a hálózat működését, talán kezelhetővé válnának az alvászavarok, és a természetes alvás jellegzetességeit jobban visszaadó, újfajta altatókat fejleszthetnének ki - írják.

Az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetben működő kutatócsoport a következő lépésben ezt szeretné vizsgálni: optogenetikai módszerrel gátolják majd a hálózat működését, és megfigyelik, hogy ezzel kezelhetővé válik-e az egerek stressz okozta alvászavara. Ha igen, a gyógyszerkutatókon a sor, hogy rájöjjenek, hogyan lehetne ezt a gátlást egy gyógyszerhatóanyaggal is elérni.

A közlemény szerint a Nature Neuroscience-ben most megjelent cikk két vezető szerzője, Acsády László és Mátyás Ferenc már évek óta dolgoznak együtt ezen a témán a Nemzeti Agykutatási Program (NAP) támogatásával. Acsády Lászlót 2017-től az Európai Kutatási Tanács (ERC) támogatja munkájában. Mátyás Ferenc az egerek agyszövetének anatómiai vizsgálatát végezte, és kísérletesen vizsgálta az ezekből a sejtekből kiinduló axonok elágazásait és szinkronaktivitását. Kollégájával, Kocsis Kingával mérte a hálózat aktivitását a szabadon alvó egér agyában. Acsády László nevéhez köthetők az optogenetikai kísérletek - melyben legfőbb segítsége Komlósi Gergely volt -, és az emberi szövetminták vizsgálata, amelyet Dávid Csaba végzett.