Az ELKH-ELTE-PPKE Serdülőkori Fejlődés Kutatócsoport vezetője, Dr. Kovács Ilona irányításával folytatott vizsgálatban a kutatók az alvás közben mért EEG-aktivitás elemzése révén feltárták az emberi agy érésének folyamatát. A Nature Scientific Reports és a Journal of Sleep Research című szakfolyóiratokban megjelent tanulmányaikban a kutatók az agy rendkívül későn érő prekuneális hálózatára mutattak rá, valamint kiemelték a nagy felbontású EEG-felvételek szerepét az agyi érés pontos topográfiai követésében.

Az emberi agy érésével kapcsolatos mai megközelítések az agy ingerfeldolgozó, illetve cselekvéseket irányító területeihez kötődnek. Az eddig is ismert volt, hogy az agykéreg viselkedéskontrollért felelős elülső, frontális területei csak a serdülőkor végén kezdenek beérni, jóval az érzékelési folyamatokkal foglalkozó hátsó, poszterior területek érését követően.

A kutatócsoport ezúttal arra volt kíváncsi, hogy a gondolkodás, a képzelet és a világról alkotott belső modellek közvetítéséért felelős, az ingerektől és a viselkedésirányítástól viszonylag függetlenül működő agykérgi hálózat követi-e ezt a poszterior–frontális érési irányt, vagy esetleg más mintázatot mutat. A kérdés megválaszolásához a kutatók egy fontos módszertani újítást vezettek be:

az agyi aktivitást alvás közben követték, amikor a működés ingerfüggetlen, cselekvésirányítástól mentes aspektusai a leginkább megvalósulnak.

A méréshez EEG-t, azaz elektroenkefalogramot használtak, amely az agy elektromos tevékenységét rögzítő orvosi mérőműszer.

Forrás: Science Photo Library via AFP/KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Kateryna Kon/Science Photo Libra

A kutatók a 12, 16, illetve 20 éves korcsoportokba sorolt résztvevők teljes éjszakás, nagy felbontású alvás-EEG-regisztrátumai (adatrögzítései) alapján az alvási orsók – az alvás során észlelhető rövid, gyors ritmusú agyműködési szakaszok – négy paraméterének (sűrűség, időtartam, amplitúdó és frekvencia) topografikus változásait elemezték. Ismert, hogy a tanulásban fontos szerepet játszó alvási orsók közül az úgynevezett lassú-orsók frontális, a gyors-orsók inkább poszterior eredetűek. Ezzel szemben, a vizsgálatok során mért paraméterek alapján a kutatók azt találták, hogy a fejlődésben lévő 12 éveseknél mindkét orsó esetén inkább a középső, centrális agyterületeken mutatkozott a legnagyobb aktivitás, és a felnőttekre jellemző két helyről eredő, bimodális orsótopográfia csak 20 éves korra kezd kialakulni. Különösen jellegzetes a hátsó elhelyezkedésű prekuneális területek irányába történő topográfiai gyors-orsó vándorlás, amely az eddig ismert érési mintázatokban nem szerepelt.

Az alkalmazott módszertan fontos aspektusa, hogy az alvási orsók serdülőkori fejlődésének elemzése 128 csatornás, nagy felbontású, teljes éjszakás alvásregisztrátumok alapján történt, továbbá hogy a korábban végzett kutatásoknál jóval szűkebb életkori csoportokat vontak be a mostani vizsgálatokba, ezzel megközelítve a technikai szempontból ma lehetséges mérési pontosság határait. A kutatók ezt kiegészítették a csoport két tagja, Bódizs Róbert és Gombos Ferenc által bevezetett egyéni orsófrekvencia-elemzési módszerrel.

A finom felbontású elemzés segítségével egyrészt számos korábbi eredményt megerősítettek, másrészt olyan fontos eltérésekre mutattak rá, mint az érési folyamatban jellemző, fent említett poszterior irányú topográfiai vándorlás.

Az eredmények világosan jelzik, hogy a lassú és a gyors alvási orsók fejlődésének hátterében eltérő idegi mechanizmusok állnak, továbbá hogy érésük eltér e folyamat eddig ismert érési jellegzetességeitől.

Ez egyben az első lépések egyike az emberi agy belső, ingerfüggetlen és a cselekvésirányítással nem kapcsolatos hálózatának fejlődéstani megismerése felé.