2007
informatika
A hallókéregbol elvezetett bioelektromos aktivitás neurális generátorainak számítógépes elemzése
Témavezető:
Dr. Ulbert István, Dr. Karmos György
Dr. Ulbert István, Dr. Karmos György
Összefoglaló
Az elektroenkefalogram keletkezéséért felelős agykérgi neuronális folyamatok csak invazív kísérletekben vizsgálhatók. Jelen kutatási téma célja viselkedő állatokon, krónikusan beépített agykérgi multielektródokkal elvezetett intrakortikális akusztikus kiváltott válaszok elemzésére szolgáló jelfeldolgozó szoftver fejlesztése és kísérletekben történő alkalmazása. A hallókéregből elvezetett válaszok különböző hullámainak frekvencia teljesítmény analízise, valamint az időbeli változások idő frekvencia analízissel történő nyomon követése pontosabb adatokat szolgáltat a neurális generátorstruktúrák megértéséhez. A szinaptikus és transzmembrán folyamatok vizsgálatához áramforrás sűrűség (CSD) analízist, az akciós potenciál szintű elemzéshez többsejt (multiunit, MUA) analízist használtunk fel. Az MTA Pszichológiai Kutatóintézetének laboratóriumában szabadon mozgó, multielektróddal krónikusan implantált macskáról, természetes alvás-ébrenlét ciklus alatt vezettük el az akusztikus kiváltott potenciálokat. Ezek idő-frekvencia változásait vizsgáltuk az általunk kifejlesztett sokcsatornás idő-frekvencia elemző szoftverrel (Multiple Channel Frequency Analyser). A természetes alvási ciklus lassú hullámú (SWS), gyors szemmozgásos (REM) és éber állapotaiban az akusztikus ingerrel kiváltott válaszok idő-frekvencia, CSD és MUA analízisének eredményeit hasonlítottuk össze. Azt találtuk, hogy lassú hullámú alvásban az akusztikus kiváltott potenciál mély pozitív komponense alatt (40-100 ms) a kérgi teljesítmény nagyon lecsökkent a 10-100 Hz-es tartományban az alap aktivitáshoz képest. Ilyen mértékű. teljesítménycsökkenés nem tapasztalható a REM és éber állapotoknál. A mély pozitív mezőpotenciál komponens ideje alatt (40-100 ms) a többsejt aktivitás is drasztikusan lecsökkent. A CSD térkép a mezőpotenciál mély pozitív komponense alatt (40-100 ms) az agykéreg középső rétegeiben a sejtekből kifolyó áramot (hiperpolarizáció) mutatott. Az agykérgi teljesítmény, a többsejt aktivitás drasztikus lecsökkenése valamint a hiperpolarizációs áramok együttesen arra engednek következtetni, hogy az alvásban kimutatható mély komponens diszfacilitációs folyamatokat tükröz.
Dr. Ulbert István
Dr. Karmos György
gkarmos@t-online.hu