Új távlatokat nyithat az időskori és neurológiai betegségek kezelésében Losonczy Attila és kutatócsapata legújabb felfedezése. A New York-i Columbia Egyetem Zuckerman Intézet, a Rózsa Balázs által vezetett BrainVisionCenter, valamint a HUN-REN Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet közös kutatása forradalmi eredményt hozott: a magyar fejlesztésű 3D-lézerpásztázó mikroszkóp segítségével elsőként sikerült élő állatban másodpercek töredéke alatt, az emberi hajszálnál százszor vékonyabb struktúrákban megfigyelni az emlékek megszületését. A tanulmány a rangos Nature című folyóiratban jelent meg.

Az emlékek felidézése az agysejtek közötti kapcsolatok, az úgynevezett szinapszisok erősségének változásán alapul. Ez az elmélet már közel ötven éve ismert, azonban a tudósoknak egészen mostanáig nem sikerült közvetlenül megfigyelniük ezeket a szinaptikus változásokat élő rágcsálómodellben. Az utóbbi években a mikroszkópos technológiák fejlődése lehetővé tette, hogy a kutatók valós időben tanulmányozhassák az élő, viselkedő állatok agysejtjeinek aktivitását.

Losonczy Attila, a Columbia Egyetem Zuckerman Intézetének vezető kutatója hangsúlyozta, hogy: "A pontos genetikai és molekuláris célpontok meghatározásához és a jövőbeni terápiákhoz mélyebb ismeretekre van szükség a memória rögzítésének és kialakulásának mechanizmusairól." A mechanizmusok feltárására alapozó terápiás és diagnosztikai küldetés a tervek szerint részben a Rózsa Balázs és Roska Botond által alapított BrainVisionCenterben fog megvalósulni.

A hippokampusz az agy egyik legtöbbet vizsgált területe, de az elmúlt évtizedek kutatásai főként EEG vizsgálatokra és agyszelet preparátumokra támaszkodtak. Ezek a módszerek bár szükségesek, korlátozott lehetőségeket nyújtanak, mert nem teszik lehetővé az agyi folyamatok valós idejű és nagy felbontású vizsgálatát élő állatokban. Az agyi működés mélyebb megértéséhez pedig elengedhetetlen a neurális hálózatok valós idejű megfigyelése, amihez olyan technológiák kellenek, amelyek gyorsan és pontosan képesek pásztázni a sejteket és szinapszisokat nagyobb térfogatú mintákban.

A kutatócsoport Nature-ben közölt munkája ebben hozott nagy áttörést. Az volt a céljuk, hogy kidolgozzanak egy módszert, amellyel a tanulásért és memóriáért felelős idegsejtek hosszú távú szinaptikus plaszticitása, vagyis a szinapszisok erősségének változása valós időben, élő rágcsálómodellekben is mérhetővé válik. Az áttörés elérésében kulcsszerepet játszott a HUN-REN KOKI Rózsa Balázs által vezetett kutatócsoportjának segítségével kifejlesztett, és a BrainVisionCenterben is alkalmazott, speciális kétrészes lézerpásztázó mikroszkóptechnológia. A 3D-s valós idejű képstabilizációval felszerelt rendszer képes az agy folyamatos mozgását kompenzálni, lehetővé téve az agy apró elemi komponenseinek, a sejteknek és a sejtnyúlványoknak a vizsgálatát.

Az élő állatmodellek (in vivo) kísérletekben a zsigeri mozgások (mint pl. szívverés, légzés), illetve az akaratlagos mozgás akár több tíz mikrométeres elmozdulást is okozhatnak, amely lényegesen nagyobb, mint maguk a mérendő struktúrák. Ez viszont ellehetetleníti a nagy térbeli és időbeli felbontással történő méréseket, hiszen a mérendő biológiai képletek (sejttestek, sejtnyúlványok) folyamatosan kitérnek a lézerpásztázás alól. Rózsa Balázs, a BrainVisionCenter igazgatója és a HUN-REN KOKI vezető kutatója elmondta: "Az általunk fejlesztett femtoszekundumos lézerpásztázó eljárás valós időben és 3D-ben kompenzál a mozgásra."

A kutatás eredményei nem csupán a memóriazavarok kezelésénél, hanem az agy működésének megértésénél is áttörést hozhatnak. Mozgalmas jövő várhat a neurológiai kutatások terén, ahol a gyógyszeres terápiák mellett várhatóan új, innovatív kezelési lehetőségek is megjelenhetnek, amelyek a memóriazavarok hatékony leküzdésére kínálnak megoldásokat.