A hazai sajtót is bejárta a hír: állatkísérletekben
sikerült koponyán kívülről elektromos ingerléssel megállítani az
epilepsziás rohamok egy bizonyos típusát. A Science augusztusi
számában jelent meg erről a közlemény, melynek első szerzője Berényi
Antal, társszerzője mások mellett a Brain Prize-zal (az agykutatók
„Nobel-díjával”) kitüntetett Buzsáki György, akinek laboratóriumából
éppen mostanában települ haza a fiatal kutató. Pályája kezdetéről,
eredményeiről és terveiről beszélgetett vele a Szegedi
Tudományegyetemen Egyed László.
Meséljen egy kicsit a pályája kezdetéről
– ami nem is volt olyan messze.
Magyarországon kezdtem az Orvosegyetemet 2000-ben, amolyan családi
hagyományként. A családban generációkra visszamenőleg mindenki orvos,
nem nagyon volt tehát választási lehetőségem annak ellenére, hogy
mindig is műszaki beállítottságú voltam. Persze voltak fenntartásaim,
hogy mit kereshet egy sokadik generációs orvos ezen a pályán.
Egyébként hányadik generáció?
Negyedik. Mellesleg hadd jegyezzem meg, hogy Buzsáki György is hozzám
hasonlóan indult, mármint ő is műszaki pályára akart menni.
Rádióamatőrködött, és minden olyan dolgot, amiben valami kis
elektronika volt, szétszedett meg összerakott, és hát ennek ellenére
orvosi egyetemre került. Egyébként nekem sokat segít ezen a pályán,
hogy az agy működésének, elektrofiziológiájának ismerete mellett össze
tudom szerelni, meg tudom építeni azokat a berendezéseket, amelyekre
szükségem van a kutatáshoz. De mire befejeztem az egyetemet, közben
már sikerült megszeretni a orvostudományt is.
Buzsáki György azt mesélte,
hogy nála ez egy szempillantás alatt történt.
Igen, Grastyán Endre egyik előadása alatt döbbent rá, hogy ezzel akár
az egész életét el tudná tölteni. Nekem két év kellett, hogy rájöjjek:
egész pályámat ennek a tudománynak tudnám szentelni. És azután úgy
készültem a maradék négy évben, hogy praktizáló orvos leszek. Édesapám
háziorvos egy kis faluban Magyarországon, és hát akkor az volt az
idilli cél, hogy én majd átveszem tőle a stafétabotot, arra készültem,
hogy háziorvosként egy kétezer fős kis faluban fogom leélni az
életemet. De idővel elkezdtem dolgozni az itteni, a szegedi Élettani
Intézetben, diákkörösként látáskutatással foglalkoztam, és itt
ragadtam. Beiratkoztam PhD-hallgatónak, még mindig látáskutatás
témakörben, macskákon, illetve viselkedő majmokon végeztem
kísérleteket.
Grastyán Endre kedvence volt egyébként
a macska.
Igen, volt egy időszak Magyarországon, amikor a macskakísérletek
nagyon futottak. Aztán a PhD megvédése után jött a kérdés, hogyan
tovább. Hála istennek, lehetőséget kaptam, hogy itt maradjak, kaptam
egy státuszt. De ha az ember nagyobb léptékben gondolkodik, akkor el
kell menni külföldre, valami más, nagyobb laborban vagy esetleg más
területen kipróbálni magát, már csak azért is, hogy szélesítse a
látókörét és a rendelkezésére álló lehetőségeket. Úgy kerültem
Amerikába, hogy Budapesten találkoztam a Magyar Idegtudományi Társaság
éves vándorgyűlésén Buzsáki Györggyel, és odavett a laboratóriumába
még ösztöndíj nélkül, fizetéssel, de megegyeztünk, még mielőtt
kimentem volna, hogy elkezdek aktívan pályázatokat keresni. Közben még
meg kellett védenem a PhD-t, így egy jó évbe telt, mire kijutottam.
Közben elnyertem egy Európai Uniós ösztöndíjat, a Hetes
Keretprogramban, a Marie Curie-ösztöndíjat, ami egy international
outgoing fellowship volt. Ezt dedikáltan olyan kutatók számára írják
ki, akik a pályájuk kezdetén vannak, friss PhD-vel, és harmadik
országbeli kutatólaborba szeretnének kimenni két-három évre dolgozni,
vagyis ez számomra egy ideális pályázat volt. Abban, hogy megkaptam
ezt az ösztöndíjat, nagyon nagy szerepet játszott Buzsáki György
szakmai háttere, a rendelkezésre álló lehetőségek, és egyáltalán az ő
neve, és nyilván az is sokat számított, hogy összeállítottam egy olyan
munkaprogramot, amit úgy látszik, megvalósíthatónak találtak…
Ez már a mostani Science-cikkel
összefüggő téma volt?
Érdekes módon nem. Az epilepszia, ami a cikk témája, egy közben
felvetődött ötlet volt, ez egy másik munka, amin párhuzamosan
dolgozom. Az intézetben a fő profil az agyi oszcillációk vizsgálata,
ezért kapta Buzsáki György a Brain Prize-t. Az eredeti témát erre
építettem fel, és ezen is dolgozom párhuzamosan, előbb-utóbb
remélhetőleg ebből is lesz valami szép eredmény.
Visszatérve az ösztöndíjra, ez úgy épül fel, hogy
két évet finanszíroznak a harmadik országban lévő laboratóriumban, és
utána van egy év kötelező hazatelepülési periódus. Ami szerintem egy
fantasztikus konstrukció, a szürkeállomány megőrzésének szuper
formája. Most következik nálam ez a periódus. 2010 januárjában
költöztem ki az Egyesült Államokba, szeptemberig voltam kint állami
fizetésen, és szeptemberben indult el a Marie Curie-program, aminek
most telt le az első két éve, tehát most következik majd szeptember
elsejével a harmadik év, a hazatelepülési fázis.
És ezt a harmadik évet is finanszírozza
ez az ösztöndíj?
Igen, és adnak mellé valamennyi kutatási pénzt is, ráadásul erre
további pályázatok épülnek, amiket meg lehet pályázni; laborindító
granteket adnak, gyakorlatilag egy egész életpályát fel lehet erre
építeni. Nyilván senki nem garantálja, hogy ezeket a pénzeket oda is
ítélik az embernek, de ha egy magas színvonalú kutatáson dolgozik az
ember, akkor van esély. Hadd tegyem még hozzá a teljesség kedvéért,
hogy sikerült egy magánösztöndíjat is elnyernem, a Rosztóczy
Alapítvány ösztöndíját, ez magyar fiataloknak segít egy-egy évet az
Egyesült Államok különböző laboratóriumaiban eltölteni. Ez is segítség
volt, kiegészítés a Marie Curie-ösztöndíj mellé.
Nos, kiérkeztem, és elkezdtünk gondolkozni azon,
hogy mivel kellene foglalkoznom. Buzsáki György laboratóriuma
fantasztikus abból a szempontból (is), hogy hagyja az embereket
szabadon „futni”, igazából mindenki azzal foglalkozik, ami érdekli. Ő
korán rájött arra, hogy az nem működik, hogy „ostorral” odakényszeríti
az embereket egy adott munka mellé. Ezért inkább úgy próbálja őket
terelni, hogy azért a nagy képbe passzoljon az, amivel foglalkoznak,
de majdnemhogy teljes szabadságot kapnak. És volt egy téma, ami
igazából eleve egy oldalágnak indult a laborban, egy török
PhD-hallgató hölgy azzal foglalkozott, hogyan lehet az agyi aktivitást
befolyásolni, illetve az egyes idegsejtek aktivitását befolyásolni
külső elektromos ingerekkel. Egyébként a technika, hogy elektromos
árammal ingereljenek idegsejteket, egyáltalán nem új keletű, például a
Parkinson-kór kezelésében már a humán gyógyászatban is régóta bevett,
rutineljárás-szerűen használt technika, hogy elektródát ültetnek az
agy egy bizonyos területére, ami elektromos impulzusokkal aktiválja az
adott területet, és így csökkenti a tüneteket. Az volt újszerű ebben a
kísérletsorozatban, hogy egyenként nézték az idegsejteket, lehet-e
azokat aktiválni, vagy ki lehet-e őket kapcsolni, tehát egy sokkal
finomabb szabályozással próbálkoztak. A másik fontos momentum pedig az
volt, hogy az ingerlő elektródát nem közvetlenül az agyba ültették be,
hanem a koponyacsonton kívülre. Tehát a koponyacsontot nem kellett
megnyitni, hanem az áramot sikerült átvezetni a koponyacsonton
keresztül.
Célzottan?
Nem volt célzott, csak sok neuront ingereltek. Az idegsejtek
működésének monitorozása volt célzott.
Hogyan szedték le a jelet az agyból?
Elektróda beültetésével, mivel nem humán kísérletekről van szó, hanem
állatkísérletekről.
Vagyis kívülről ingereltek,
de a jeleket belülről vették le.
Pontosan. Ennek egyébként nagyon régóta bevett módszerei vannak. Tehát
folyt ez a kísérlet, a régi felvevő módszer, az újszerű külső
stimulálással kombinálva, és ebből született is egy közlemény,
amelyben sikerült bizonyítani, hogy az egyes sejtek egyenként,
viszonylag jó megbízhatósággal irányíthatóak. És akkor fölmerült a
kérdés, hogy vajon akkor egész sejtcsoportokat lehet-e szépen,
szinkronizáltan befolyásolni ezzel a külső ingerléssel. Elkezdtünk
gondolkodni, hogyan lehetne ezt vizsgálni, és felmerült, hogy egy
olyan modellt kellene választani, ahol az agyban lévő különböző
sejtcsoportok eleve egy összehangolt rendszerben dolgoznak,
úgynevezett oszcillációt végeznek, tehát két agyterület oda-vissza
egymást ingerli, hol az egyik aktív, hol a másik. Kiválóan alkalmasnak
tűnt erre a köztiagy, a talamusz, illetve a kéreg közötti
kölcsönhatás. Azt tudni kell, hogy a kívülről jövő ingerületek, amit a
különböző érzékszerveink fölfognak, akár a szem, akár a tapintósejtek
a bőrben, ezek mind a köztiagyon keresztülfutva érkeznek meg a
kéregbe. Tehát befutnak alulról a gerincvelőn keresztül az agytörzsbe,
az agynak a középső részét kitöltő köztiagyba, és onnan ágaznak
szanaszét a kéregbe, ez a normális működési módja ennek a rendszernek.
De emellett a kéreg visszaküld információt a köztiagynak, így egy zárt
kör van e között a két struktúra között. Ha van egy ilyen zárt kör,
akkor egy oszcillátort lehet létrehozni ezzel a két struktúrával. És
éppen ez történik az agyban az alvás során, a rendszernek van egy
ilyen oszcillációs működése, és ugyanez a két struktúra az, ami az
epilepsziának egy altípusában ingerületbe jön, megszalad, és egymást
oda-vissza ingerli. Ilyenkor elvész a finom strukturáltság ezeknek a
területeknek a működésében, tehát a sejtek nem képesek külön-külön
finom időbeli precizitással kisülni egymáshoz képest, hanem a nagyon
erős bejövő ingerület hatására, ami az A struktúrából érkezik,
mindenki egyszerre jön ingerületbe a B struktúrában, és emiatt az is
egy nagyon erős ingert küld az A helyre, ahol megint mindenki
egyszerre sül ki. Gyakorlatilag ez az oka a epilepsziás rohamnak.
Ez az alapvető oka? Tehát magyarul ez egy alapmagyarázata az
epilepsziás rohamnak?
Ez, az epilepsziás roham hátterében álló jelenség az agyműködés
zavarának leírása. Az okot, a jelenség kialakulásának a hátterét ma
sem tudják.
Minden epilepszia így működik?
Azt lehet mondani, hogy igen. Vannak olyan epilepsziatípusok, ahol más
agyi struktúrák játszanak ebben szerepet, de ez az alapja. Tehát azt
lehet mondani, hogy a finom, strukturált működés elvesztése és egy
ilyen nagy, durva hullámtevékenység kialakulása az, ami a
tudatvesztést okozza. Ilyenkor az agy nem képes tovább annak a finom
működésnek az ellátására, amit odáig csinált. Az izomrángás is emiatt
következik be, mert amikor egy olyan terület kerül ingerületbe,
amelyik egy adott izomcsoportot idegez be, akkor ez összerándul, utána
elernyed, összerándul, elernyed. Mármost ez az epilepsziatípus, amivel
én foglalkoztam, ez nem ez a klasszikus nagyrohamnak nevezett
epilepszia, ami mindenkinek az eszébe jut a szóról…
…a grand mal…
… ez nem a grand mal, hanem ez az úgynevezett absence, vagy más néven
petit mal epilepszia, amikor nem következik be izomrángás a
betegekben, hanem a tudati jelenlét vész el hosszabb-rövidebb időre.
Tehát ezek a betegek egy pillanatra „lefagynak”, olyan, mintha
elrévednének, és aztán pár másodperc múlva megint fölveszik a
kapcsolatot. Vagyis három-négy-öt másodpercre elvész a tudat. Ami pont
ugyanolyan veszélyes, mint a nagyroham, mert ez alatt az idő alatt a
személy semmire nem tud reagálni.
És azután ott folytatja, ahol abbahagyta?
Igen, a betegnek az esetek egy részében fel sem tűnik, hogy egy ilyen
kiesés történt. Ez egyébként elképesztően balesetveszélyes is lehet.
Ez az epilepsziatípus az esetek egy kis részében progrediálhat,
továbbfejlődhet más típusú epilepsziákba, de általában ez egy
viszonylag jóindulatú, kedvező lefolyású epilepszia, a tinédzserkorban
szokott leggyakrabban jelentkezni, és azután az esetek egy részében
felnőttkorra a betegek ki is növik. Bizonyos százalékukat gyógyszerrel
jól lehet kezelni, mint ahogyan ez az epilepsziákra általában is igaz,
bizonyos százalékuk pedig abszolút ellenáll a gyógyszeres kezelésnek,
és ez a betegcsoport az, amelyiknél jelentőségük van a kutatásainknak,
hiszen náluk valamilyen alternatív kezelésre volna szükség. Ezeknél a
betegeknél lehet létjogosultsága a kutatásaink eredményeinek.
A kutatáshoz olyan állatokat kerestem, amelyek
egyébként idős koruknál fogva gyakran mutatnak ilyen epilepsziás agyi
aktivitást. Van egy olyan patkánytörzs, amelyik, ha elér egy bizonyos
életkort – ezt egyébként még Pécsett, Buzsákiék írták le –, akkor
naponta akár több száz epilepsziás rohamot is mutatnak, mégpedig
absence epilepsziás rohamot.
Ezt a törzset erre szelektálták,
vagy van ilyen fajta?
Ez egy vad törzs, amelyiknél ez bekövetkezik, nem tudni pontosan, hogy
miért, elképzelhető, hogy egyszerűen az agynak a korral való leépülése
idézhet elő náluk valami ilyesmit. Tehát ezeken a patkányokon
kidolgoztam egy olyan zárt visszacsatolásos módszert, amivel a kéregbe
beültetett elektródákon keresztül folyamatosan monitorozzuk az agyi
aktivitást, detektáljuk a roham során keletkezett mintázatot, és az én
elképzelésem az volt, hogy ha a megfelelő időpillanatban stimuláljuk
ezeket az agyi struktúrákat, akkor a
|
|
meglévő oszcillátorba beavatkozva, azzal
interferálva ki tudom billenteni ezt a bistabil rendszert, egy
„rugással” át tudom lökni a normális működési üzemmódba. Gyakorlatilag
egy egyszerű, egy ponton bekövetkező beavatkozás lenne. Tehát
detektáltam gyakorlatilag valós időben ezeket a rohammintázatokat,
meghatároztam, hogy melyik az az időpont, amikor be kell avatkozni, és
akkor egy elektromos ingerrel, amit a koponyán kívülre implantált
elektródákon keresztül juttattam el az agyba, megpróbáltam megállítani
a rohamot. És sikerült! Nyilván ezt nem úgy kell elképzelni, hogy egy
elektromos impulzus rögtön csodát művel, és soha többet nem lesz az
állatnak ilyen típusú epilepsziás rohama, de általában azt találtam,
hogy négy-öt ilyen impulzus közvetítésével, amelyek egyébként
hozzávetőlegesen olyan száz milliszekundumnyi távolságra vannak
egymástól, tehát az egész stimulálási sorozat kevesebb, mint fél
másodpercig tart, ennyi idő alatt meg lehet állítani az éppen kezdődő
rohamot. Ezzel sikerült elérni, hogy ha az összes kísérleti állatot
egybevesszük, akkor nagy általánosságban sikerült közel hatvan
százalékos rohamhosszcsökkenést elérnem. A roham megindul, de még
időben meg lehet állítani. Nyilván a technikának a finomításával ezt
később tovább lehet optimalizálni, tehát több elektróda
behelyezésével, célzottabban, csak az érintett terület ingerlésével,
ha sikerül fókuszálni ezeket az agyon átmenő
elektromosáram-gradienseket, akkor ezt a csökkenést még tovább
fokozhatjuk. Ezek technikai kérdések. Sokkal bonyolultabb kérdés, hogy
lehet-e a rohamot előre jelezni, még mielőtt az elindul. Erre folynak
nagyon régóta, nagyon komoly kísérletek, rengeteg humán erőforrást és
anyagi forrást áldozva a kérdésre, idáig azonban nem nagyon biztatóak
az eredmények. Mindenképpen meg kell jelennie egy-két rohammintának,
hogy azt detektálni lehessen. Egy oszcillációt két állapotból kell
detektálni, különben nem oszcilláció. És ami még nagyon fontos
eredmény, ami nem nekem, hanem a természetnek köszönhető, hogy
amellett, hogy rövidült az egyes rohamok hossza, nem következett be a
rohamok gyakoriságának növekedése. Nem az történt, hogy elfojtom a
rohamot, de az próbál kitörni, és ezért egyre gyakrabban tér vissza,
hanem az incidencia nem növekedett. Tehát az összes rohamban eltöltött
idő is hasonló mértékben csökkent, mint az egyes rohamok hossza.
Ez eddig tisztán állatkísérletekben történt.
Igen.
Mikor juthat el ez az emberi kipróbálásig?
Amit először meg kell oldani, véleményem szerint, az az, hogy magát a
rohammintát ne agyba ültetett elektródákon keresztül észleljük, hanem
mondjuk EEG-tappancsokon keresztül. Itt nyilván megint egy
technológiai probléma merül fel, mert az áramstimulálás során a bőr
vezetőképessége sokkal nagyobb, mint a csonté, ami kvázi egy jó
szigetelő, ezért a stimuláló impulzus jelentősen torzítja az
EEG-tappancsokon keresztül felvehető jelet. Ezt valahogyan ki kell
küszöbölni, erre vannak elképzeléseim, remélhetőleg előbb-utóbb lesz
ebből valamilyen megvalósítható módszer. Véleményem szerint, ha ezt
sikerül megoldani, akkor utána akár el is kezdődhetnek a klinikai
kísérletek. De meg kell mondanom, hogy a klinikai kísérletekben
semmilyen gyakorlatom nincsen, tehát a szabályozókkal sem vagyok
tisztában, hogy mik azok a feltételek, amelyeknek meg kell felelni,
hogy egyáltalán el lehessen ezeket kezdeni.
Akkor most merre vezet tovább az út?
Van egy másik út is, amin ebből kiindulva nyerni lehet, ez az, hogy ha
nem epilepsziás oszcilláció befolyásolására használjuk fel ezt a
technikát, hanem más, az úgynevezett limbikus rendszerrel kapcsolatban
álló területek stimulálására. A limbikus rendszer felelős az emberi
emóciók, illetve egyáltalán a hangulati státusz meghatározásáért,
nagyon vad, durva elképzelésként mondom, hogy elképzelhető, hogy ez
hasznosítható lehet akár a depresszió kezelésében is. És mellette még
egy sor hasonló pszichiátriai betegség kezelésében. De ez még pusztán
elmélet, amit most mondtam, egyelőre semmilyen bizonyíték nincs rá.
Mások már próbálkoztak mélyelektródás stimulálással, és sikerült is
depressziósok állapotát javítani. Nyilván nagy előny volna, ha ezt
külső elektródával lehetne megoldani, már csak azért is, mert a műtét
az utóbbi esetben sokkal egyszerűbb, sokkal kevesebb kockázatot jelent
egy csonton kívüli elektróda, mint ha a csontot meg kell fúrni, és az
agyba kell beültetni az elektródát. Tehát lényegében erről szólt a
Science-cikk.
Mit mondtak a lektorok?
A lektoroknak tetszett, és ez eredményezte azt, hogy meglepően gyorsan
sikerült leközölni a cikket.
Térjünk vissza akkor az egyéb tervekhez.
Most, hogy hazatelepül, hazahozza ezt a
kutatást?
Hála istennek egy olyan főnököm volt most két és fél éven keresztül,
aki hajlandó volt asszisztálni ahhoz, hogy a kinti munkám mellett haza
is tudjak járni, és itthon fel tudjak építeni közben egy olyan labort,
ami gyakorlatilag ekvivalens a kinti lehetőségekkel. Úgyhogy, úgy néz
ki, hogy ezt a munkát itthon folytatni tudom. Emellett én is elkezdtem
valamelyest hippokampusz-kutatással foglalkozni, egyelőre ezek az
adatok, amiket a hippokampusz-kutatáson belül felvettem, még
kiértékelés alatt állnak, még nem publikációképesek, de nagyon
reméljük, hogy rövid időn belül azok lesznek. Sikerült egy olyan
érzékelőrendszert, illetve elektródarendszert kifejleszteni, amelynek
a mintavételezési sűrűsége lényegesen nagyobb, mint az eddig
rendelkezésre álló módszerek esetén. A feladat ezeknél a kutatásoknál
mindig az, hogy miközben az agyi aktivitást n ponton, ahol n valahol 1
és pár száz között van, megmérjük, ebből a pár száz mérési pontból
próbáljunk következtetéseket levonni arra vonatkozóan, hogy a több
milliárd idegsejt miképpen működik. Nyilvánvalóan ez nagyon durva
generalizációkat eredményez, olyan következtetések levonását, amelyek
egy sokkal árnyaltabb kép burkoló fenoménját jelentik csak, tehát
mindenképpen nagyon fontos most az idegtudományon belül, hogy ezt a
mintavételezési intenzitást valahogy növeljük. Ez csak technikai
kérdés. Tehát alapvetően a módszerek rendelkezésre állnak, idő és pénz
kérdése valószínűleg, hogy eljussunk egy olyan mintavételezési
sűrűséghez, amelyik már egy maximalista kutató számára is elfogadható
lesz. Az alapkérdés az, hogy hány sejt jeleit tudjuk egyszerre
detektálni. Nyilván külön-külön felvenni a sejtek aktivitását nem
nagyon van értelme, mert nem tudjuk, hogy egymással milyen
interakcióba kerülnek. Annak van értelme, hogy fölvesszük sok sejt
jeleit, és megpróbáljuk mindenféle analitikai módszerekkel
meghatározni, hogy a különböző sejttípusok egyenként hogyan reagálnak
erre a külső viselkedési helyzetre a különböző viselkedési
helyzetekben, illetve hogyan kommunikálnak egymással, és milyen
interakciókat folytatnak.
Itt a laboratóriumban korábban olyan kísérletek
folytak a látáskutatás kapcsán, hogy külső stimulálással próbáltuk meg
megfejteni, hogy a nagy fekete doboz, amit agynak hívunk, mit is
csinál. Elhelyeztünk egy elektródát az agyban, amivel fölvettük egy
idegsejt jeleit, kívülről pedig a fekete dobozt megpróbáltuk
mindenféle ingerekkel „megdobálni”. Ezt úgy kell elképzelni, hogy a
kísérleti állat egy monitoron mindenféle színes képeket, mozgó
pöttyöket, mozgó csíkokat, ilyesmiket nézett, ezt ismételtük
sokszor-sokszor-sokszor, és ha átlagoljuk az ezekre az egyes
ingerlésekre adott idegsejtválaszokat, akkor gyakorlatilag a zajból
elő fog tűnni az a válaszkomponens, amit a látott inger váltott ki. Az
elvi buktató ebben a kísérletben ott van, hogy a természetben az
embernek soha nem áll rendelkezésre az a lehetőség, hogy ugyanazt az
időpillanatot sok százszor újraélje, és ezzel kierősítse bizonyos
válaszkomponensek erejét. Sokkal célravezetőbb ezért az állatot a
saját környezetében, viselkedés közben megfigyelni, esetleg az éppen
az agyban működő mechanizmusokkal valamilyen interakciót kialakítani,
és megvizsgálni, hogyan változik az állat viselkedése, ha bizonyos
agyi funkciókat kilökünk, ez sokkal közelebb áll a való világhoz. Na
most, a felvételi sűrűség növelése ott bukott el egy adott ponton,
hogy egyszerűen nem lehetett több elektródát beledöfködni az agyba,
egyrészt a térbeli megszorítások miatt, másrészt ezek a jelek olyan
gyenge elektromos áramok, amelyeket rögtön, már az elektróda
kilépésénél, az agyból való kilépésnél muszáj erősíteni ahhoz, hogy
egyáltalán valamilyen elvezethető jelszintet kapjunk. A legújabb
szilícium elektródák az agyi tér szűkösségét megoldják, de ezt a
erősítési problémát nem. Tehát hiába teszek le egy olyan szilícium
elektródát, amin (most a legfejlettebben, amit használunk) 256
felvételi pont van, nem tudok 256 erősítőt az állat fejére föltenni,
és nem tudok ezekhez 256 kábelt csatlakoztatni, mert a kábelköteg
vastagabb lesz, mint a kísérleti állat. Tehát a következő lépcsőfok az
volt, hogy készítettem egy olyan fejre szerelhető erősítőt, ami
multiplexeli ezt a jelet már az állat fején, és így a 256 elektróda
jelét mindössze nyolc hajszálvékony dróton keresztül el tudjuk
vezetni. Ez a nyolc hajszálvékony drót gyakorlatilag egyáltalán nem
befolyásolja az állat szabad mozgását, súlyban is nagyon könnyű, tehát
könnyen viseli az állat a fején, és szabadon tudja explorálni a
környezetét, végrehajtani azokat a feladatokat, amelyekre megtanítjuk,
tehát gyakorlatilag életközeli eredményt kapunk. Ezzel a műszaki
megoldással el tudtam érni, hogy jelenleg 512 elektródán keresztül
tudok jeleket elvezetni szabadon mozgó patkányok agyából, miközben
azok viselkedési feladatokat oldanak meg. Ez korábban soha nem
sikerült. Azt tervezzük – egyelőre még a fiókban van az ötlet –, hogy
drótnélküli megoldássá fejlesszük. Meglátjuk, a nap sajnos csak
huszonnégy órából áll. Tehát egyelőre van egy elképesztő méretű
adathalmazom, amit sikerült fölvenni, ezt próbálom most elemezni. A
másik nagy erőssége ennek az adathalmaznak az, hogy az elektródák
térbeli elhelyezkedése pontosan ismert, és egyenletesen elrendezett a
térben, tehát sikerült úgy megszerkeszteni ezt az elektródát, hogy a
hippokampusznak, amibe ezt beültettem, gyakorlatilag a teljes
keresztmetszetét lefedi. Tehát egyszerre van információm a
hippokampusz minden szegletéből, így meg tudom vizsgálni, hogy a
különböző viselkedési folyamatok során, amikor éppen az állat a
memóriájából próbálja felidézni, hogy most jobbra vagy balra kell
fordulni egy adott helyzetben, vagy valamilyen hasonló feladatot hajt
végre, aközben mi játszódik le ebben az agyi struktúrában. (Még mindig
csak két dimenzióról beszélünk, és még mindig csak 256 mintavételezési
pontról, tehát ez csak egy szelete a hippokampusznak.) Szóval
elkészült ez a felvevőrendszer, ezzel végeztem kísérleteket már New
Yorkban is, illetve már egy kísérletsorozat itt Szegeden is lefutott
közben. Miután ez most egy olyan lehetőség, ami egy-két évig
valószínűleg más laboratóriumokban nem fog rendelkezésre állni, ezért
nyilvánvalóan ez az irány az, amivel most foglalkozni kell. Egyébként
Magyarországnak van egy nagyon nagy előnye Amerikával szemben – persze
lehet, hogy ez csak az én elfogultságom –, hogy itt rendelkezésre áll
egy olyan szellemi tőke, ami egy emberen belül is egészen szerteágazó.
És hajlandó arra, hogy a rendelkezésre álló lehetőségekből addig
variáljon, amíg meg nem valósítja azt a célt, amit meg szeretne
valósítani. Tehát mi valahogy itt megszoktuk – mert mi tulajdonképpen
abban nőttünk föl, hogy a szűkös lehetőségek között kell megtalálni
azt a utat, ami elvezet a célhoz. Itt vannak még olyan fiatalok, akik
hajlandók bejönni és barkácsolni azért, hogy összetákoljanak maguknak
egy berendezést, amivel mérni lehet, amit elképzelhető, hogy egyébként
meg lehetne venni tízszeres áron vagy százszoros áron a piacon. Ez
valahogy Magyarországot versenyképesen tudja tartani, annak ellenére,
hogy a lehetőségek sokkal korlátozottabbak, mint az Egyesült
Államokban. Tehát a kitartás, ami talán az oktatási rendszerünknek is
köszönhető, mert viszonylag diverzifikált tudással érkeznek emberek,
lehetővé teszi, hogy olyan versenyképes munkát végezzen itt az ember,
ami megállja a helyét a nagy nyugati laboratóriumok mellett is,
illetve most már lehet azt is mondani, hogy keleti laboratóriumok
mellett is – az ázsiai világ is jön föl –, és hát szerencsére források
nyílnak meg, az Európai Uniónak köszönhetően Magyarországon is
ugyanazok a grant-ek érhetőek el, mint a nyugati laboroknak. Csak hogy
példaként említsem, a KOKI két nagy európai grantet is megkapott, és
vannak már olyan fiatalok, akik törekszenek arra, hogy
hazaköltözzenek. Nem kell messzire menni, átmegyünk Újszegedre, ahol
Tamás Gábor laboratóriuma világszínvonalú munkát végez, szóval jó
műhelyek kezdenek kialakulni Magyarországon. Amennyiben ők lehetőséget
is kapnak itthon, és itt nem anyagi támogatásról beszélek, hanem
általában a tudományos társadalom befogadókészségéről, egyáltalán a
társadalom befogadókészségéről általában, akkor itt olyan tudományos
munkát lehet megvalósítani, ami akár a világ élvonalába tartozhat a
jövőben. Nyilván egy magyar mindig speciális helyzetben van az
elvándorlás szempontjából, sokkal kevésbé vagyunk mobilisak, mint a
legtöbb nemzet. Ez betudható a kulturális hagyományainknak, a nyelv
különlegességének, a nagyon erős kötődéseinknek, a hagyományainknak,
ezért a magyarokban mindig van egy nagyon erős drive, ami próbálja
őket hazahajtani még akkor is, ha egy bizonyos korszakot az életükből
külföldön töltenek.
Ahogyan már a középkorban is a legények elmentek vándorútra, és azután
visszajöttek,
és hazahozták a tapasztalataikat. Vagyis nem
az elvándorlást kellene megakadályozni, hanem
a hazatérést kellene lehetővé tenni.
És ma erre egyre több lehetőség van, sajnos, azt kell mondanom, nem
elsősorban Magyarországnak, hanem az Európai Uniónak köszönhetően. Bár
most elsősorban a magam területéről, az idegtudományi közösségről
beszélek, hogy máshol ez hogy van, azt nem tudom.
Kulcsszavak: epilepszia, petit mal, elektromos ingerlés, Marie
Curie-ösztöndíj, agyi oszcillációk, agyi elektródák
|
|