Buzsáki György

Agyunk belső nyelve

Az agykutatás belülről-kifelé útja


Nagyléptékű neuronfelvétel projekt

A nagyléptékű neuronfelvétel programunk Jerry Pine-nal, a CalTech nagyszerű fizikusával való találkozással kezdődött, aki azzal keresett meg, hogy építsünk és teszteljünk egy „tenyésztett neuronszondát”, amely ötvözi magában a neuronátültetést, az elektróda-neuron interfészt és egy vezérlőeszközt. A szonda egy 16 üreggel ellátott szilícium-chip volt, amelyekbe egyesével disszociált magzati szeptális vagy hippokampális neuronokat lehetett elhelyezni. A szonda hippokampuszba való beültetésétől azt vártuk, hogy annak neuronjai kapcsolatba lépnek a gazdatest agyával, így a stimulálásukkal vezérelni tudjuk majd a gazdatest agyát. Az orosz posztdoktorom, Anatol, aki lelkes teniszező volt, élvezettel pöckölte be a lebegő neuronokat a szonda üregeibe, azt képzelve, hogy „mikrogolfot” játszik a mikroszkóp alatt. A kísérletek során Jerry bemutatott Ken Wise-nak, a BellLabs öregdiákjának, aki a Michigani Egyetem villamosmérnök professzora és a MEMS-program létrehozója volt. Ken a szilícium mikromegmunkálásán töprengett, hogy az idegsejtek detektálására használt hagyományos huzalelektróda helyett ilyen beültethető szilícium mikrochip elektródákkal váltsa fel. Én ezen új módszer mellett tettem le a voksomat, tudván, hogy a fémvezetéknek csak egy hasznos pontja van, a hegye, míg a többi része csupán töltelékanyag, amely az idegsejteket csak megöli vagy összenyomja. Egyetlen szilíciumszondával viszont gyakorlatilag az egész felszínen több száz helyről lehet felvételt készíteni. Ken és én egy CalTech-vacsorán találtunk egy távoli asztalt, és még aznap este 4-szárú és 6-szárú elektródatervekkel álltunk elő. Ken csoportja alkotta meg a „michigani szondákat”, amelyekből később a NeuroNexus cég és a mai Neuropixelek előfutára lett. Az összes korai „michigani szondát” akut kísérletekhez tervezték, nyomtatott áramkörös lapra (PCB) bekötéssel. A Rutgersen a lehető legkisebb méretre vágtam-reszeltem ezt a lapkát, a mikroszkóp alatt vezetékeket forrasztottam hozzá, egy mikrovezérlőhöz erősítettem, hogy aztán tartósan be lehessen ültetni egy patkány agyába. Amikor legközelebb találkoztam Kennel, és megmutattam neki a „csonkolt” lapkát és a 24-csatornás MOSFET előerősítőmet, hitetlenkedett. Ezzel kezdődött 30 éves együttműködésünk és barátságunk. Az új szondák lehetővé tették, hogy egyszerre akár 50 neuronról is felvételt készítsünk, ami nagy ugrás volt az addigi 1–3 neuronhoz képest, valamint azt is, hogy a meredekhullám-fodrozódások alatt vizsgáljuk a „neuronpopulációk időben változó szerveződését”. Az új megközelítéssel 18 hónappal azután, hogy a Rutgershez csatlakoztam, elkészült az első jelentős cikkünk, amely kimutatta, hogy „a gerjesztett interneuronok erőteljes depolarizációja e sejtek nagyfrekvenciás tüzelését eredményezi, amelyek viszont meghatározzák a piramissejtek kisülésének pontos időzítését” (Science, 1992).

Agyunk belső nyelve

Tartalomjegyzék


Kiadó: Akadémiai Kiadó

Online megjelenés éve: 2024

ISBN: 978 963 454 949 9

Az Agyunk belső nyelve kritikus szemmel veszi górcső alá napjaink agykutatását, rákérdezve annak elméleti kereteire. A jelen idegtudomány empirista filozófián alapszik, amely szerint az agy célja a világ érzékelése, reprezentálása és az igazság megismerése. Posztulál egy döntéshozó homunkuluszt észlelésünk és cselekedeteink között. Ezzel szemben az Agyunk belső nyelve azt állítja, hogy az agy alapvető funkciója a cselekvés és annak következményeinek tárolása a túlélés és a jólét szolgálatában. A cél nem az objektív valóság leképzése, hanem a cselekvés lehetséges következményeinek értekelése. Csakis a cselekedetek biztosíthatják es magyarázhatják az érzékletek relevanciáját. A „belülről kifelé” modellben nem az érzetek tanítják az agyat és építik fel neuronális köreit, hanem az előre konfigurált és önszerveződő dinamikával rendelkező agy korlátozza, hogy miként látjuk a világot es hogyan cselekszünk. Újonnan konstruált kapcsolatok helyett a tapasztalás közben velünk született neuronális minták sokaságából választ az agy. A „belülről kifelé” modell egy alternatív stratégiát kínál a kognitív képességek magyarázatára.

Hivatkozás: https://mersz.hu/buzsaki-agyunk-belso-nyelve//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave