Az agyi kapcsolatok változékonysága

2017.10.11.
Az agyi kapcsolatok változékonysága
Az ELTE kutatói térképezték fel első ízben a világon az agyi kapcsolatok egyénenkénti változékonyságát. A tudósok azt találták, hogy a homloklebeny kapcsolatai kevésbé változékonyak az egyének között, míg a halántéklebeny és a nyakszirti lebeny kapcsolatai nagyobb változékonyságot mutatnak. Eredményeiket a Neuroscience Letters című szaklapban közölték 2017. október 6-án.

Az emberek egyénenkénti változékonysága mindenki számára ismert: ez teszi lehetővé, hogy például a külső vizuális jegyek alapján könnyen megismerjük egymást. Másrészt sok olyan fajspecifikus ismertetőjel van, mely az emberek és más fajok esetében teljesen eltérő, ez alapján egy pillantással megkülönböztethetjük az embereket az állatoktól. A külső jegyek mellett több belső, nehezebben felderíthető, egyénspecifikus jellemző is létezik, mint például az immunrendszer sok fehérjéje. Más biológiai jellemzők meg szinte az egész élővilágban konzervatívak, a baktériumoktól az emberekig szinte mindig ugyanolyanok: ilyen bizonyos hősokk-fehérjék (például a HSP70) összetétele.

Ma már az emberi agy kapcsolatainak változékonyságát is lehet tanulmányozni, és arra is van lehetőség, hogy meghatározzuk az agy azon területeit, ahol ezek a kapcsolatok – különböző egyének között – nagyon változékonyak vagy éppen konzervatívak, azaz kevéssé változékonyak. Az agyi idegsejtek, a neuronok kapcsolatainak nagy része az embrionális és a korai csecsemőkori fejlődés során alakul ki. A kapcsolatok létrejöttében sok véletlen momentum van, innen ered a változékonyság, melynek mértéke eltérő lehet az agy más-más területein.

Az ELTE PIT Bioinformatikai Csoportjának kutatói – Grolmusz Vince egyetemi tanár, valamint Kerepesi Csaba, Szalkai Balázs, Varga Bálint doktoranduszok – az amerikai Human Connectome Project diffúziós MRI felvételeinek felhasználásával vizsgálták meg 392 emberi agy összeköttetéseit, és azonosítottak több konzervatív, illetve kevéssé konzervatív (azaz változékonyabb) agyi területet.

Kiderült, hogy a homloklebeny kapcsolatai aránylag konzervatívak, jóllehet ez a terület sok magas szintű agyi működés helyszíne, míg a halánték- és a nyakszirti lebeny kapcsolatai változékonyabbak.

Az is különlegesség, hogy a paracentrális lebeny hibrid, vagyis változékony és konzervatív jellegzetességeket is mutat.

A kutatók azt sejtik, hogy a konzervatívabb területek érzékenyebbek a sérülésekre és a betegségekre (stroke, tumorok), vagyis itt több kárt okoz egy ilyen rendellenesség, mint a változékonyabb területeken. Érdekességként a kutatók azt is megjegyezték, hogy a kapcsolatok változékonyságának leírására nem egy mérőszám, hanem a valószínűség-számításból régen ismert eloszlásfüggvény bizonyult a legalkalmasabbnak.