SZENZOMOTOROS ADAPTÁCIÓS LABOR
Semmelweis Egyetem Általános Orvostudományi Kar
Anatómiai-, Szövet- és Fejlődéstani Intézet

Levélcím:1450 Budapest, Pf.95
Tel / Fax: 2102940#3640
Fax: 215 5158 v. 218 1612
Budapest,IX.Tűzoltóu.58.
Email:lpsimon@ana.sote.hu

K u t a t á s i p r o f i l

A Semmelweis Egyetemen működő Szenzomotoros Adaptáció Laboratórium Szentágothai János kezdeményezésére alakult 1964-ben. Ő korábban, - mint pécsi anatómus professzor - iskolateremtő és világszerte elismert morfológiai kutatásai mellett, élettani kísérletekben is vizsgálta az egyensúlyszerv és a szemmozgató apparátus közötti idegi kapcsolatokat. Hőgyes Endrének a XIX. század utolsó évtizedében végzett kísérleteit kiteljesítve végleges és azóta is támadhatatlan leírását adta az u.n. vesztibulo-okulomotor reflex (VOR)-kapcsolatoknak.

Elsősorban Szentágothai nemzetközi szakmai hírneve alapján a szovjet bioszputnyik kísérletek szakértői olyan együttműködést ajánlottak, amelynek keretében segítséget kértek a kísérleti állatok egyensúlyszervét bénító eljárások kidolgozására. A korábbi meglehetõsen durva módszerek helyettesítésére kidolgoztuk azt a sztereotaxiás mikrosebészeti eljárást, a labyrinth-plombálást, amelyben az egyensúlyszervet magába záró csontos labirintus központi üregének, a vesztibulumnak méhviasz-paraffin keverékkel történő feltöltése által kikapcsolható az egyensúlyszervi érzékelés, lényegében roncsolás nélkül.

A műtött oldalon épségben maradnak a receptorok, de a plombálás egyrészt leállítja a félkörös járatokban levő endolimfa mozgását, ezáltal megszűnik a szöggyorsulás érzékelése, lineáris gyorsuláskor pedig nem engedi az otolith-szerveket deformálódni, így ezen az oldalon megszűnik a gravitáció egyensúlyszervi érzékelése is. A műtött kísérleti állat mozgásszabályozása teljesen aszimmetrikussá válik. (Az idegrendszeri alkalmazkodás azonban hetek alatt új szimmetriát képes szervezni, ez a szenzomotoros adaptáció.)

A plombálás utáni állapot hasonlít az emberen is néha fellépő egyensúlyszervi bénulásra, ezen túlmenően lehetővé tette számunkra az egyéb funkciókban, betegségekben fellépő általános idegrendszeri adaptáció folyamatának és alapjelenségeinek vizsgálatát is. A féloldali labirintus plombálásra alapozva kidolgoztuk az űrhajósoknál a súlytalanság hatására keletkező mozgáskoordinációs és orientációs zavarok – az ú.n. űrhajós betegség – földi laboratóriumi modelljét.

Az adaptáció lényegi alapjelenségi a kisagykérgi neuronhálózatban zajlanak, ezek felderítését egysejtszintű elektrofiziológiai működésminták újszerű analízisével végeztük. Ezt az élettani paradigmát kiegészítettük a kisagyi fő integráló elem, a Purkinje-sejt dendritfájának speciális morfológiai leírásával. Ezek kombinációja a mozgásszabályozásra és adaptív plaszticitásra vonatkozó újszerű kisagy-elméletek és -modellek alapját képezheti.

KUTATÁSI TÉMÁINK:

1, A vesztibulo-okuláris reflex vizsgálata szabadonmozgó állatban az ívjáratok krónikus kanülálásának módszerével.
2, A szenzomotoros adaptáció kísérletes modellje. A féloldali labirintus-plombálás után kialakuló mozgási aszimmetria, illetve az ezt követő több hetes adaptáció vizsgálatának céljára három, az otolyth-szervek, illetve a félkörös járatok funkciójára vonatkozó viselkedés-szintű tesztet dolgoztunk ki:

a, Stabilográfia – a testtartásszabályozás sok paraméteres értékelése. (Az adaptáció leírásán túlmenően rámutatott arra, hogy a négylábú állatok egyensúlyozása átlós jellegű.)
b, Szabadesési (Magnus-) teszt – az oldalszaltókat végző állat mozgásának az aszimmetriára és a fej relatív, dinamikus stabilizációjára vonatkozó értékelése. A munka során sztereo képpárok háromdimenziós rekonstrukciójára automatikus számítógépes analízist fejlesztettünk ki. Ez újdonság, és más tudományos és technikai területeken is alkalmazható.
c, Forgatásos nisztagmográfia – Az általunk kidolgozott, trapéz diagramon alapuló forgatásos nisztagmográfia lehetővé tette, hogy az adaptációs jelenségek mellett elkülönítsük és pontosan értékeljük a gyorsuló fázisban kiváltott vestibulo-okuláris reflexet (VOR), a lassulásra adott, korábban nem értelmezhető nisztagmusválasz optimális kumulatív értékelésével pedig azonosítsuk az orientációs érzék neuronális mechanizmusát.

Az állatkísérletes adatok alapján humán mérésekben keresünk bizonyítékot arra, hogy a lassulási válasz (posztrotatórikus nisztagmus) idegi mechanizmusa lehet a forgási orientációs érzék neurológiai szubsztrátuma. Az otoneurológiai nisztagmográfiát tovább kívánjuk fejleszteni klinikai orientációs tesztté.

3, A klinikumban gyakran észlelt egyensúlyszervi kórkép, a Meniere-szindróma egy állatkísérletes modelljének kidolgozása folyamatban van.

4, A szenzomotoros adaptáció alapjelenségeit..

a, egyrészt a kisagyi Purkinje-sejtek elektrofiziológiai vizsgálatával; extracelluláris és intradendritikus elvezetések strukturális analízisével kutatjuk, (kimutattuk, hogy a szenzomotoros adaptáció alapjelenségeként az egymásnak látszólag ellentmondó Albus ill. Marr elmélet egymást kiegészítve, egyaránt érvényes a kúszórost-válasz által okozott heteroszinaptikus modifikációban – ez az adaptáció elemi folyamata),
b, másrészt kidolgoztuk a Purkinje-sejtben észlelhető összetett, nemlineáris integráció morfológiai hátterét adó dendritfának olyan háromdimenziós morfológiai rekonstrukcióját, ami a Purkinje-sejt spike-képzésének, és a szenzomotoros adaptáció alapjelenségeinek újszerű számítógépes modellezését alapozza meg.

5. A dendritelágazódást rekonstruáló számítógépes program módosítása klinikai alkalmazás céljára. A szemfenéki erek elágazódási rendszerének részletes kiértékelésével fontos többlet-információ nyerhető egyrészt az agyi erek állapotáról, másrészt a diabéteszes betegek állapotának, kórlefolyásának és a gyógyszerhatásoknak a megítélésére.

Budapest, 2003 december 25

Dr. Simon László egy. adj.
laborvezető