Így növelik a kognitív kísérletek eredményességét

Az ELKH Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet (KOKI) munkatársai egy világszínvonalú automatizált szoftvervezérlésű berendezést és ennek alkalmazásával egy új módszert dolgoztak 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, közölte az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) az MTI-vel. A módszertani újításokról hétfőn jelent meg tanulmány a Scientific Reports című folyóiratban.

Az agyi funkciókat érintő idegrendszeri megbetegedések megelőzése,  kezelése alapvető társadalmi érdek. A megelőzéshez és a hatékony kezelési módok kifejlesztéséhez azonban meg kell ismerni az emberi gondolkodás mechanizmusait, és ebben kulcsszerepet töltenek be a rágcsálókon végzett idegrendszeri kísérletek. A kutatók kísérleti egereknek és patkányoknak tanítanak be tanulási, figyelmi és egyéb kognitív feladatokat, eközben pedig folyamatosan ellenőrzik a rágcsálók idegsejtjeinek a működését. Ez nemcsak időigényes, nehezen standardizálható tevékenység, hanem az állatok számára olyan stresszforrást is jelenthet az emberekkel való közvetlen kapcsolat, amely lényegesen befolyásolhatja a kísérletek hatékonyságát és eredményét. Ezen segít az ELKH KOKI-ban dolgozó Hangya Balázs és Lendület Rendszer-neurobiológia kutatócsoportjának 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 beszámoló szerint 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. Fontos szempont továbbá, hogy így 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.

Az összegzés szerint Hangya Balázs és kutatócsoportja már több éve dolgozik az agy normális és kóros működésének a pontosabb megértését támogató eszközök és módszerek fejlesztésén. Szeptemberben a Nature Communicationsben közölték azt a módszerüket, mely már a kísérlet megkezdése előtt lehetővé teszi az egéragyba beültetett mérőeszközök helyének CT- és MRI-mérésekkel történő, nagy pontosságú meghatározását.