Az ELKH Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet és a Semmelweis Egyetem kutatói egy olyan, világszinten is új, egyedülállónak számító eljárást dolgoztak ki, amely lehetővé teszi, hogy az agy normális és kóros működésének megértésére irányuló kísérletekhez az egéragyba beültetett mérőeszközök helyét CT-, illetve MRI-mérésekkel már a kísérlet megkezdése előtt nagy pontossággal meg lehessen határozni. A képalkotó módszeren alapuló új eljárás jelentősen megnöveli az egérkísérletek hatékonyságát, és ezáltal nagymértékben gyorsíthatja az idegrendszeri kutatásokat. A Király Bálint, Hangya Balázs, Szigeti Krisztián, Máthé Domokos és munkatársaik által kidolgozott új eljárást a nagy presztízsű, nyílt hozzáférésű (Open Access) Nature Communications lap hasábjain mutatták be.

Az agy normális és kóros működésének pontosabb megértése rendkívül fontos feladat, amely közelebb vihet az emberiséget érintő olyan súlyos betegségek hatékonyabb kezeléséhez, mint például az Alzheimer- és a Parkinson-kór. Ehhez szükség van olyan egérkísérletekre, amelyek során akár a hajszálnál is vékonyabb mérőeszközöket – például elektródákat vagy optikai szálakat – ültetnek be az egerek agyába. Az egéragy kis mérete miatt azonban ez az eljárás még tapasztalt sebészek számára is komoly kihívást jelent.

Korábban annak megállapítását, hogy a mérőeszközök beültetése az egéragyban a megfelelő helyre történt-e, a kísérleteket követően alkalmazott szövettani ellenőrzéssel végezték el. A szövettani ellenőrzés pontosságával egyenértékű új eljárásnak köszönhetően azonban már a kísérletek megkezdése előtt gyorsan és pontosan megtörténhet ez az ellenőrzés, ez pedig növeli az egérkísérletek hatékonyságát, így jelentősen gyorsíthatja az idegrendszeri kutatásokat. A strukturális kisállat CT-MRI és a neurofiziológiai módszerek mélyreható ismerete alapján kialakított új eljárás fontos jellemzője, hogy a beültetett mérőeszközök helyének meghatározása úgy történik, hogy közben a CT-mérésekkel járó sugárterhelés a biztonságos szint alatt marad.

A kutatók az új eljárás széles körű alkalmazásának lehetőségeit is felmérték. Az orvosi és biológiatudományok területén meghatározó angol és amerikai egyetemek többségénél elérhetők az új eljáráshoz szükséges eszközök, mi több, ez a magyar orvosi egyetemek esetében is így van.

A Nature Communications szaklapban megjelent cikk bírálói többek között azt is kiemelték, hogy CT-MRI adataik megosztásával a szerzők más kutatók számára is lehetőséget biztosítottak egyebek mellett arra is, hogy különféle agyterületek alakjának egyéni variációit vizsgálhassák.

Szerzők:

Bálint Király, Diána Balázsfi, Ildikó Horváth, Nicola Solari, Katalin Sviatkó, Katalin Lengyel, Eszter Birtalan, Magor Babos, Gergő Bagaméry, Domokos Máthé, Krisztián Szigeti & Balázs Hangya: In vivo localization of chronically implanted electrodes and optic fibers in mice.

https://www.nature.com/articles/s41467-020-18472-y

KÉPEK

Az egéragy háromdimenziós MRI-képe // 3 dimensional MRI image of the mouse brain

Az egér agykamráinak háromdimenziós MRI képe // 3 dimensional MRI image of the ventricles of the mouse brain

dapiMRI — Szövettani metszet mikroszkópos képe (bal) összehasonlítva az élő állatból mért megfelelő MRI-képpel (jobb).
// Comparison between a histological slice under microscope (left) with the MRI image of the corresponding slice from the live animal (right)