Az agykéreg és az információfeldolgozásban legfontosabb kéreg alatti partnere, a talamusz között új kommunikációs csatornát fedezett fel és írt le az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet (KOKI) Acsády László által vezett kutatócsoportja a Lausanne-i Egyetemmel együttműködve.
Ez az új idegi útvonal jelen van a magasabb rendű kognitív funkciókban résztvevő homloklebenyhez tartózó (frontális) agykérgi régiókban, de hiányzik az érzékszervi információkkal foglalkozó fali lebenyben (parietális) található agykérgi területekről. Az adatok azt mutatják, hogy a korábbi elképzelésekkel ellentétben az információfeldolgozás regionális heterogenitást mutat a különböző agykérgi körökben.
Az eredmények segíthetnek megérteni a Parkinson-kór, a skizofrénia, a krónikus fájdalom és az epilepszia neuronális alapjait.
Az emlősök agyában az információfeldolgozás csúcsán az agykéreg áll, ugyanakkor a szaglóbemeneteken kívül semmilyen gyors, pontos információ nem jut el az agykéregbe talamikus átkapcsolás nélkül. Minden agykérgi régió kap talamikus bemenetet, még a szaglóérzékelő kéreg sem működőképes ép talamikus bemenet nélkül. A talamusz és a kéreg közötti kölcsönhatás nem egyirányú. Az agykérgi régiók nemcsak kapnak, hanem küldenek is idegrostokat a talamuszba. Ez a felülről lefelé irányuló információs csatorna a kortikotalamikus útvonal. Hádinger Nóra és munkatársai új tanulmányukban egy eddig nem ismert kortikotalamikus kapcsolatot írtak le.
Az elmúlt 100 évben intenzíven tanulmányozták a kéreg és a talamusz közötti összeköttetést, és a kapott eredmények alapján alkotott képet minden régióra mértékadónak tekintették. Annak ellenére, hogy nyilvánvaló különbségek vannak a különböző agykérgi területeken feldolgozott információk természetében – például szenzoros, motoros, érzelmi –, mégis úgy gondolták, hogy a kortikotalamikus pályák szerveződésében nincsenek minőségi regionális különbségek. Ezt cáfolták meg a KOKI kutatói, új eredményeik szerint ugyanis a frontális agykérgi területek specifikus kortikotalamikus innervációs mintázatot mutatnak, amely más agykérgi területeken hiányzik. Ez azt bizonyítja, hogy a kortikotalamikus pálya nem kanonikus, hanem elvi különbségek lehetnek a különböző kérgi körök szerveződésében.
Összefoglalva, a kutatás feltárta, hogy a magasabb rendű kognitív funkciókban részt vevő kortiko-talamo-kortikális hurkokban az információfeldolgozás tulajdonságai minőségileg különböznek más, például szenzoros hurkokétól.
A kutatók eredményeit bemutató tanulmány a Nature Neuroscience című idegtudományi folyóiratban jelent meg. A kutatást az ELKH mellett a Horizont program keretében az European Research Council támogatta.
Nyitókép (illusztráció): Science Photo Library via AFP/SKX/Sebastian Kaulitzki
