Az agykéreg és az információfeldolgozásban legfontosabb kéreg alatti partnere, a talamusz között új kommunikációs csatornát fedezett fel és írt le az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet (KOKI) Acsády László által vezetett kutatócsoportja a Lausanne-i Egyetemmel együttműködve.

Mint az ELKH csütörtöki közleményében olvasható, ez az új idegi útvonal jelen van a magasabb rendű kognitív funkciókban résztvevő homloklebenyhez tartózó (frontális) agykérgi régiókban, de hiányzik az érzékszervi információkkal foglalkozó fali lebenyben (parietális) található agykérgi területekről. Az adatok azt mutatják, hogy a korábbi elképzelésekkel ellentétben az információfeldolgozás regionális heterogenitást mutat a különböző agykérgi körökben.

A kutatásról beszámoló közlemény szerint az eredmények segíthetnek megérteni a normális idegi működés és a frontális kéreghez kapcsolódó krónikus neurológiai és neuropszichiátriai betegségek, köztük

a Parkinson-kór, a skizofrénia, a krónikus fájdalom és az epilepszia neuronális alapjait,

és új utakat nyitnak a kortikotalamikus kölcsönhatások tanulmányozásában.

Az emlősök agyában az információfeldolgozás csúcsán az agykéreg áll, ugyanakkor a szaglóbemeneteken kívül semmilyen gyors, pontos információ nem jut el az agykéregbe talamikus átkapcsolás nélkül. Minden agykérgi régió kap talamikus bemenetet, még a szaglóérzékelő kéreg sem működőképes ép talamikus bemenet nélkül.

A talamusz és a kéreg közötti kölcsönhatás nem egyirányú. Az agykérgi régiók nemcsak kapnak, hanem küldenek is idegrostokat a talamuszba. Ez a felülről lefelé irányuló információs csatorna a kortikotalamikus útvonal.

A közlemény szerint Hádinger Nóra és munkatársai új tanulmányukban egy eddig nem ismert kortikotalamikus kapcsolatot írtak le.

Az elmúlt 100 évben intenzíven tanulmányozták a kéreg és a talamusz közötti összeköttetést, és a kapott eredmények alapján alkotott képet minden régióra mértékadónak, azaz kanonikusnak tekintették. Annak ellenére, hogy nyilvánvaló különbségek vannak a különböző agykérgi területeken feldolgozott információk természetében - például szenzoros, motoros, érzelmi -, mégis úgy gondolták, hogy a kortikotalamikus pályák szerveződésében nincsenek minőségi regionális különbségek.

Ezt cáfolták meg a KOKI kutatói, új eredményeik szerint ugyanis a frontális agykérgi területek specifikus kortikotalamikus innervációs mintázatot mutatnak, amely más agykérgi területeken hiányzik. Ez azt bizonyítja, hogy a kortikotalamikus pálya nem kanonikus, hanem elvi különbségek lehetnek a különböző kérgi körök szerveződésében.

Összefoglalva, a kutatás feltárta, hogy a magasabb rendű kognitív funkciókban részt vevő kortiko-talamo-kortikális hurkokban az információfeldolgozás tulajdonságai minőségileg különböznek más, például szenzoros hurkokétól.

A kutatók eredményeit bemutató tanulmány a Nature Neuroscience című idegtudományi folyóiratban jelent meg.

A kutatást az ELKH mellett a Horizont program keretében az European Research Council támogatta.