2009-ben leírtuk a kéreg alatti neuromoduláció egy új formáját a medián raphe (MR) - hippokampusz kapcsolatban, amely képes szelektíven és gyorsan aktiválni a hippokampális gátló neuronok egy alcsoportját. A moduláció e rendkívül hatékony formájának funkciója még ismeretlen a hippokampusz reprezentációinak alakításában. Kutatási projektünkben azt szeretnénk megismerni, hogy a fontos eseményhez kapcsolódó kódolási minták alakulását és újjászerveződését hogyan befolyásolja a MR által vezérelt gyors gátló moduláció.
Az idegsejtek átmenetileg kialakuló, egyidejű aktivitása általi információ kódolás elve, az ‘assembly’ hipotézis, már régóta az idegtudomány egyik központi tétele. Assembly-nek hívjuk az időben összehangolt aktivitást mutató idegsejtek csoportját. A hipotézis szerint egy állat cselekedetei sokkal hatékonyabban megjósolhatók a neuronok összehangolt aktivitási mintázatából, mint az egyedi idegsejtek inger- vagy eseményhez kötött tüzeléséből. A nagyagy kérgi és hippokampális hálózatokkal ellentétben, a kéreg alatti modulációs magokban átmenetileg kialakuló populációs mintázatokról még rendkívül keveset tudunk, és nem ismerjük ezen aktivitási mintázatok viselkedési eseményekhez való kapcsolódását sem. Jelen kutatási témánkban a medián raphe-ban (MR) kialakuló assembly-k azonosítása, jellemzése a célunk. A MR fontos forrása a szerotoninnak, ami szinte a teljes agykérget szabályozva fontos szerepet játszik figyelmünk és érzelmeink alakításában, befolyásolva ezáltal szinte az összes kognitív folyamatot. Hipotézisünk szerint a kéreg alatti modulátoros assembly-k összehangolt működése alapvető fontosságú a különböző környezeti változásokra adott adaptív viselkedési válaszok kialakulásában. Ezen összhang megbomlása az életminőséget jelentősen rontó, a társadalom jelentékeny részét súlytó betegségek, mint pl. depresszió, szorongásos kórképek kialakulásához vezethet.
A kéreg alatti moduláció az agykérgi működés nélkülözhetetlen összetevője, és végső soron kulcsfontosságú az adaptív viselkedési válaszok kialakulásában. A kéreg alatti moduláció folyamatában fellépő zavarok pszichiátriai betegségekhez vezethetnek. A pszichiátriai kórképek kutatásában az egyik kulcsfontosságú, de nagyrészt figyelmen kívül hagyott terület, a kéreg alatti moduláció agykérgi visszacsatolással történő szabályzása. Kutatási projektünkben azt vizsgáljuk, hogy a medián raphe működését hogyan befolyásolja a prefrontális kéreg és mi ennek a kérgi visszacsatolásnak a szerepe az emlékezet-vezérelt viselkedési válaszok létrejöttében. Ezen szabályzó mechanizmus megértése segíthet azonosítani a hiányzó láncszemet abban a folyamatban, amely a normális kéreg alatti modulációtól a kóros működéshez, ezzel pedig pszichiátriai kórképek kialakulásához vezet.
Életünk során elkerülhetetlen, hogy számunkra fenyegetést jelentő szituácókkal nézzünk szembe. A hippokampusz fő, serkentő sejtei, a piramissejtek, az állatok környezetében található helyszínekre és a meglepő, kiemelkedő fontosságú ingerekre vannak hangolva. Ezáltal alakul ki az úgynevezett kognitív térkép a hippokampuszban, ami kulcsfontosságú a viselkedés irányításában. Laboratóriumunkban azt vizsgáljuk, hogy létezik-e a fenyegető ingerekre specifikus kódolási mechanizmus a hippokampuszban.
