A KOKI kutatóinak világszinten egyedülálló módszertani újításai tovább növelik a rágcsálókon végzett kognitív kísérletek megbízhatóságát és hatékonyságát

Az ELKH Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet (KOKI) Hangya Balázs által vezetett Lendület Rendszer-neurobiológia kutatócsoportja egy világszínvonalú, automatizált szoftvervezérlésű berendezést, és ennek alkalmazásával egy új módszert dolgozott ki, amely jelentősen megnöveli a kognitív működés – köztük a tanulás, a memória, a figyelem, a tervezés és a döntéshozás – megértését célzó rágcsálókísérletek megbízhatóságát és hatékonyságát. A módszertani újításokról tegnap jelent meg tanulmány a Springer Nature lapcsoport egyik folyóiratában, a Scientific Reports-ban.

A döntéshozók egyre szélesebb köre ért már egyet abban, hogy az agyi funkciókat érintő idegrendszeri megbetegedések megelőzése, illetve kezelése alapvető társadalmi érdek. A megelőzéshez és a hatékony kezelési módok kifejlesztéséhez azonban meg kell ismernünk az emberi gondolkodás mechanizmusait, és ebben kulcsszerepet töltenek be a rágcsálókon végzett idegrendszeri kísérletek. A kutatók kísérleti egereknek, illetve patkányoknak tanítanak be különböző tanulási, figyelmi és egyéb kognitív feladatokat, eközben pedig folyamatosan ellenőrzik a rágcsálók idegsejtjeinek a működését.

Ez nemcsak nagyon időigényes, nehezen standardizálható tevékenység, de az állatok számára olyan stresszforrást is jelenthet az emberekkel való közvetlen kapcsolat, amely lényegesen befolyásolhatja a kísérletek hatékonyságát és eredményét.

Ezen segít az ELKH Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetében dolgozó Hangya Balázs és csoportjának legújabb fejlesztése.

A kutatók egy olyan automatizált „lakó–tanító-rendszert" dolgoztak ki, amely lehetővé teszi, hogy az egerek a lakódobozukból meghatározott időközönként átmehessenek egy szomszédos „tanítódobozba", ahol automatizált szoftvervezérléssel zajlik a tréning.

A berendezésForrás: KOKI

A kísérletek egyértelműen bizonyították, hogy a hagyományos „kézi vezérlésű" tanításhoz képest az egerek az automatizált szoftvervezérlésű rendszerben sokkal gyorsabban sajátítják el a feladatokat, és a stresszhormonjaik szintje is megegyezik a kontrollegerekével.

Az új módszerrel emellett rengeteg kutatói munkaórát is meg lehet takarítani, hiszen az egerek akkor is tanulnak, amikor a kísérletező nincs is jelen, esetleg épp konferencián vesz részt, vagy a járvány miatt karanténba kerül. Fontos szempont továbbá, hogy azzal, hogy a kísérletező személye által okozott tényezők kizárhatók, két egér viselkedése megbízhatóan összehasonlíthatóvá válik.

A korábban elérhető néhány automatikus tanítórendszerhez képest a most kialakított berendezés újdonsága, hogy szabadon programozható kognitív rágcsálótesztek egész tárházára, viszonylag olcsó, és automatizált vezeték nélküli optogenetikai kísérletekkel is kombinálható.

Az is fontos tényező, hogy nyílt forráskódú, azaz bárki szabadon fejlesztheti, alakíthatja saját kísérleti céljainak megfelelően.

Hangya Balázs és kutatócsoportja már több éve dolgozik az agy normális és kóros működésének a pontosabb megértését támogató eszközök és módszerek fejlesztésén. Idén szeptemberben az ELKH is hírt adott arról, hogy a Nature Communications-ben közölték azt a módszerüket, mely már a kísérlet megkezdése előtt lehetővé teszi az egéragyba beültetett mérőeszközök helyének CT-, illetve MRI-mérésekkel történő, nagy pontosságú meghatározását.