A talamusz az egyik leginkább alábecsült agyterület. A klasszikus nézet szerint mindössze az a dolga, hogy átkapcsoló állomásként működjön az agykéreg és a külvilágból érkező ingerek között. Acsády László, az MTA–KOKI Lendület Thalamus Kutatócsoport vezetője, a HUN-REN Kísérleti Orvostudományi Kutatóközpont (KOKI) igazgatóhelyettese és munkatársai azonban az elmúlt évtizedekben feltárták, hogy e vélekedés nem is állhatna messzebb a valóságtól. A kéreg és a talamusz közötti sokrétű kommunikáció és a talamuszsejtekben folyó feldolgozás ugyanis azt bizonyítja, hogy ez az agyterület aktív szerepet játszik az agyműködésben. Az agykutató csoportja mostantól a Lendület Program támogatásával folytathatja a kutatásokat.
Acsády László Lendület-kutatócsoportjának kutatásai az agykéreg és a talamusz közti kommunikáció sokféleségét tárják fel. Az emberi agykéreg az eddig ismert világ egyik legbonyolultabb szerveződési formája. Az viszont már kevésbé ismert, hogy az evolúció során nem alakult ki közvetlen kapcsolat az agykéreg és a külvilág között.
Forrás: Magyar Tudományos Akadémia
Az egyik cél: az agykéregből a talamusz felé induló összeköttetések vizsgálata
Ezt az összeköttetést a talamusz biztosítja: elérhetővé teszi a külvilágból és az agy többi területéről származó információkat az agykéreg számára. A szaglás kivételével minden gyors serkentő és gátló információnak át kell haladnia a talamuszon, mielőtt elérkezne az agykéregbe. Legyen szó a belső állapot megváltozásáról, mozgási parancsról, a látott kép keltette ingerületről vagy bármilyen más információról – gyors továbbításában a talamusz központi szerepet játszik.
A talamuszról alkotott klasszikus elképzelésekkel ellentétben ma már tudjuk, hogy ez az agyterület korántsem csupán passzív „átkapcsoló reléfunkciót” lát el, hanem kétirányú kommunikáció működik közte és az agykéreg között. Az agykéreg minden régiója oda-vissza irányú kapcsolatban van a talamusszal.
„Ezért az agyműködést tulajdonképpen folyamatos agykéreg-talamusz interakciónak is tekinthetjük. Ezt az interakciót időnként megváltoztatja a külvilág vagy a belső állapotváltozások – mondja Acsády László. – A spontán talamusz-agykéreg interakció „megzavarása” miatt beindult folyamatokból alakul ki az érzékelés, a gondolkodás és a tervezés is. A talamuszból az agykéregbe irányuló összeköttetéseket nagyon sokat tanulmányozták már. Ehhez képest meglepően kevesen foglalkoztak az agykéregből a talamusz felé induló összeköttetésekkel. A mi Lendület-kutatócsoportunknak ezért ez az egyik fő célkitűzése.”
Hogyan „beszélgetnek” a szenzoros kérgek?
Az agykéregből a talamuszba irányuló pályák csekély vizsgálatának tehát az az oka, hogy a hagyományos felfogás szerint a talamuszban nem zajlanak „fontos” folyamatok, mindenféle feldolgozás, a tanulástól a percepcióig az agykéregben történik. Acsády László szerint azonban ez egyértelműen téves vélekedés, így az agyi folyamatok megértése szempontjából ugyanolyan fontos az agykéregből a talamuszba irányuló kapcsolatok feltérképezése is. Ráadásul a betegségekben ugyanilyen nagy jelentőségűek a kétirányú talamusz-agykéreg kapcsolatok. Míg az egészséges idegrendszerben precízen meghatározott ritmusok szabályozzák a talamusz és az agykéreg közötti kommunikációt, betegség esetén rendellenes ritmusok jelennek meg, és megzavarják az egészséges működést. Ez történik epilepsziában, Parkinson-kórban és számos egyéb krónikus neurológiai betegségben.
Szentágothai János óta moduláris szerveződésként képzeljük el az agyi struktúrákat, vagyis az agykéreg is jól meghatározható modulokból, oszlopokból áll. A modulok rengeteg féle sejttípusból épülnek fel, amelyek között hitetlenül bonyolult kapcsolatok létesülnek, de a modulok felépítésének logikája azonos. Tehát például a látókéreg egy modulja hasonló elvek szerint működik, mint a homloklebenyi kérgi modulok, noha a két régió feladatai merőben mások. Ehhez a jelenséghez kapcsolódik a Lendület-kutatócsoport általános kérdésfelvetése is.
A kutatásainkkal arra igyekszünk választ találni, hogy vajon a szenzoros kérgek ugyanúgy beszélgetnek-e a talamusszal, mint a frontális kérgek.
Vagyis a kommunikáció szerkezeti és funkcionális elvei azonosak-e – folytatja a kutatócsoport-vezető. – Ha az derülne ki, hogy a két agyi régió talamusszal létesített kapcsolatai eltérőek, akkor ez azt is feltételezné, hogy a frontális és a szenzoros kérget érintő neurológiai betegségek hátterében húzódó agyi folyamatok is különböznek.”
Teljes tartalom az MTA oldalán
Forrás: Magyar Tudományos Akadémia
