Szegedi neurobiológus szenzációs felfedezése

A Szegedi Tudományegyetemen egy szekrénykében őrzik a világ egyik egyedülálló „idegsejtkönyvtárát”. „Munkatársaimmal – magyarázza Tamás Gábor, az összehasonlító élettani tanszék docense (képünkön) – 1997 óta minden munkanap reggelén elkészítünk két patkányagyszelet-preparátumot, aztán azokban két, egymással kapcsolatban álló idegsejthez tapasztunk egy 2–3 mikrométer vékony hegyű üvegpipettát, amivel mintegy tíz órán át, amíg a sejtek élnek, mérni tudjuk, sőt parányi elektromos impulzust küldve nekik, befolyásolni is képesek vagyunk az aktivitásukat. Mindezzel a köztük lévő kommunikációt tanulmányozzuk.” A metszeteket egy fiókban, a sejtek egymás közti kapcsolata intenzitásának adatait pedig számítógépen tárolják, így például egy-egy ritka vagy rendhagyó jelenséget produkáló sejtet utólag is könnyedén be lehet azonosítani.
Két évvel ezelőtt, amikor Tamás Gábor nekilátott, hogy megfejtse, miért viselkedett olyan különösen az akkorra már 2800 darabból álló gyűjteményben nyolc sejtpár, a metszeteket megvizsgálva megdöbbenve tapasztalta, hogy a renegát párok közt minden esetben a meglehetősen ritka kandelábersejt, más néven axo-axonikus sejt volt a ludas a monitoron látható, a neuronkommunikációt megjelenítő szokatlan mintázatért. „Először a munkatársaim sem értették a hihetetlen izgalmat, ami úrrá lett rajtam, de a következő órában sikerült meggyőznöm őket, hogy a felfedezés, ha a hipotézist bebizonyítjuk, rendkívüli jelentőségű” – fejtette ki Tamás Gábor.
Az agyban található mintegy 14 milliárd idegsejt számos típusát a tudósok – az éppen száz évvel ezelőtt Nobel-díjjal jutalmazott spanyol Ramón Y Cajal munkáját követve – két alapvető csoportra osztják: a serkentőkre és a gátlókra. A tudomány mai állása szerint előbbiek jelküldő nyúlványaikkal (az úgynevezett axonokkal) olyan kémiai anyagot továbbítanak a szomszédos sejtek jelfogójának (a dendritnek), amely fokozott aktivitásra serkenti őket, például arra, hogy ők is küldjenek jelet más idegsejteknek. A gátlósejtek értelemszerűen éppen fordítva működnek. A mostani szegedi kutatásból kiderül, hogy a tudósok által három évtizede ismert kandelábersejt nem gátló – ahogy máig gondolták és tanították –, hanem serkentő típusú idegsejt, méghozzá a mai ismeretek szerint a legerősebb serkentő hatású sejt. „A kandelábersejtek hatása – magyarázza Tamás Gábor – nagyságrenddel erősebb, mint a másik két ismert serkentő sejttípusé. Ez teszi őket képessé arra, hogy a velük kapcsolatban álló idegsejtek működését szinkronba hozzák.” Márpedig az emberi gondolkodás lényegét képező fogalomalkotáshoz éppen az idegsejtek szinkronizált együttműködése szükséges.
Egyelőre senki sem tudja, hogy az agyműködés magasabb rendű funkciói, az emlékezés, a gondolkodás, a tanulás központjaként számon tartott, szürkeállománynak nevezett agykéregben az idegsejtek hogyan kódolják a gondolatokat. Az eddigi elképzelés szerint az emberi tanulás során az agykéreg idegsejtjei megtanulnak együttműködni, valahogy úgy, ahogyan egy dzsesszegyüttes tagjai is összeszoknak az évek során. Tamás Gábor most azt feltételezi, hogy a kandelábersejtek az „idegsejtmuzsikusok” karmestereiként működnek. A kandelábersejtet az egykor Nobel-díjra is jelölt Szentágothai János fedezte fel 1974-ben, s ő adott neki nevet is különös alakjáról. Három évvel később tanítványa – az azóta is Oxfordban kutató, egykor maga is Nobel-aspiráns Somogyi Péter – kimutatta, hogy a kandelábersejtek különös tulajdonságokkal bírnak. Egyrészt csak az agykéregben találhatók meg, másrészt a többi sejthez nem azok jelfogójánál, hanem rendhagyó módon az axonjuk, vagyis a jelküldő nyúlványuk tövénél kapcsolódnak (innen másik elnevezésük, az axo-axonikus).
A világ egyik legelismertebb természettudományi folyóirata, az amerikai Science a napokban hozta le Tamás Gábor kutatócsoportjának erről szóló szakcikkét. Az viszont nem kérdés, hogy vajon emberi agyra is áll-e mindaz, amit a szegedi kutatócsoport eredetileg patkányagyszeletekkel kísérletezve felfedezett. A szegedi kutató felesége ugyanis az egyetemi klinika orvosa, s egy idegsebész kollégája – Tamás eredményeiről értesülve – lehetővé tette, hogy a kutatócsoport tumorműtétek során kinyert emberi agysejteken ellenőrizze az eredményeket, amelyekről aztán már e kontrollvizsgálatokkal kiegészítve számolhattak be a Science magazinban.