Az agysejtek aktivitása a térbeli tájékozódás során számos tényezőtől függ. Az aktív agysejtek jellemzően erőteljesen reagálnak a környezetükből származó ingerekre, például a vizuális jelekre vagy a mozgásra. Ezen sejtek a neuronális hálózatokban való kap
Az eredmények segíthetnek abban, hogy mélyebb rálátásunk legyen a memóriával és a térbeli tájékozódással összefüggő betegségek megértésére.
Agyunk egyik különleges területe, a hippokampusz, kulcsszerepet játszik abban, hogy tájékozódni tudjunk a környezetünkben. Ebben a régióban találhatók a helysejtek, amelyek csak akkor aktiválódnak, amikor az élőlény egy konkrét helyen tartózkodik. Érdekes megfigyelés, hogy egy adott feladat végzésekor a hippokampusz idegsejtjeinek csupán a fele működik aktívan, míg a többi "csendben marad". A HUN-REN Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet kutatásai fontos előrelépést jelentenek az agysejtek feladat-specifikus specializációjának megértésében. A jövőben ezek az ismeretek segíthetnek abban, hogy jobban megértsük és kezeljük azokat a betegségeket, amelyek a térbeli tájékozódás és a memória működését befolyásolják.
A HUN-REN KOKI kutatócsoportja, Nusser Zoltán irányításával, figyelemmel kísérte az idegsejtek működését éber egereken végzett kísérletek során. A kis rágcsálók egy virtuális valóságban „futottak”, hogy jutalomhoz jussanak. Ennek eredményeként az agysejteket aktív helysejtekre és csendes sejtekre kategorizálták, majd az így azonosított sejtek további élettani és morfológiai elemzésen estek át.
Első lépésként az idegsejtek elektromos tulajdonságait elemezték. Az eredményekből világossá vált, hogy a két sejttípus között nem mutatkoznak eltérések, ami arra utal, hogy ez nem lehet az oka annak, hogy az egyik sejt aktívan működik, míg a másik nem. Ezt követően arra fókuszáltak, hogy a csendes sejtek esetleg erősebb gátló hatást kapnak-e más sejtekből. Azonban a gátló szinapszisok sűrűségének vizsgálata során sem sikerült lényeges eltéréseket felfedezni.
A kutatók végül a sejtek dendritikus nyúlványaira, az információt befogadó struktúráikra és azok apró, tüskeszerű kiterjedéseire összpontosítottak. Ezek a tüskék felelősek a serkentő jelek észleléséért, és korábbi vizsgálatok alapján méretük szoros összefüggésben áll a beérkező izgató impulzusok intenzitásával. Az eddigi megfigyelések során eltérésekre bukkantak: noha a dendrittüskék sűrűsége hasonló értékeket mutatott, a helysejtek dendrittüskéi jelentősen nagyobbak voltak, ami arra utal, hogy ezek a sejtek erősebb serkentő bemeneteket kapnak.
Ez a megfigyelés arra utal, hogy az aktivitásbeli eltérések mögött a különböző serkentő bemeneti erősségek állhatnak, míg az elektromos jellemzők és a helyi gátló hatások szerepe valószínűleg másodlagos jelentőségű.
A kutatás kulcsfontosságú lépés a neuronális specializációk felfedezésében, amelyek lehetővé teszik agysejtjeink számára, hogy specifikus feladatokat lássanak el. A jövőben ez a tudás segíthet abban, hogy mélyebb rálátásunk legyen olyan betegségekre, mint az Alzheimer-kór, ahol a térbeli orientáció és a memória funkciói sérülnek. E felfedezések hozzájárulhatnak a hatékonyabb kezelési módszerek kidolgozásához és a betegek életminőségének javításához.
A kutatás megállapításait a Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) tudományos folyóirat tette közzé, a tanulmányt pedig közösen jegyzik Herédi Judit és Oláh Gáspár, mint első szerzők.
