Junior Primák a magyar tudományban: Dr. Mátyás Ferenc neurobiológus, agykutató

Egerek, emberek, félelmek és alvászavarok

Ha megértjük, miként, milyen biológiai folyamatok nyomán alakul át a félelem szorongássá, sokat tehetünk a depresszió leküzdéséért – mondja Dr. Mátyás Ferenc. Az ELKH Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet tudományos főmunkatársa az agynak a kutatásokban eddig méltatlanul elhanyagolt részét, a talamuszt vizsgálja, amely – azon kívül, hogy kapcsolóközpontként továbbítja az információkat az egyes részek között – számos dologért felelős, például gondoskodik arról, hogy felébredjünk.

„Nincs olyan agyterület, amit ne használnák, de nem használjuk egyszerre a teljes agyunkat” – magyaráz meg egy közkeletű félreértést az agyi kapacitások teljességének kihasználásával (vö. szuperagy) kapcsolatban Dr. Mátyás Ferenc neurobiológus. Az ELKH Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet tudományos főmunkatársa, a hálózat- és viselkedés neurobiológiai kutatócsoport vezetője a Junior Prima Díj „Magyar Tudomány” kategóriájában korábban díjazott kutatókat bemutató MFB Podcast sorozatában Váczi Gergőnek nyilatkozott. Mint mondja, az agyunk a testtömegünk alig 2 százalékát adja csupán, ám az energia 20 százalékát fogyasztja el – felesleges lenne egy olyan szervet ilyen „drágán” fenntartania a természetnek, amit alig használ.

A Magyar Fejlesztési Bank és a Prima Primissima Alapítvány 2007-ben hozott létre önálló díjat azon 33 évnél fiatalabb tudósok elismerésére, akik kimagasló tudományos munkájukkal, nemzetközi eredményeikkel, oktatási- és közösségépítő tevékenységükkel jelentősen hozzájárulnak a magyar tudomány fejlődéséhez. A Junior Prima Díj „Magyar Tudomány” kategóriájának odaítélésének fontos célja, hogy évről-évre újabb generációk számára állítson példaképeket a díjazottak által.
Dr. Mátyás Ferenc 2002-ben szerzett neurobiológus diplomát, majd 2007-ben idegtudományokból doktorált a Semmelweis Egyetemen. 2007-2010 között a svájci IPFL ösztöndíjasa, 2010-13, valamint 2019-22 között két ízben is Bólyai János Kutatási Ösztöndíjas, előbb a Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetben, majd a Természettudományi Kutatóközpontban. 2011-ben elnyerte a Junior Prima Díjat, 2012-ben pedig az Akadémiai Ifjúsági Díjat.

Gyermekkora óta érdekli az emberi test működése, ezért is ment emelt szintű biológiát tanító középiskolába és tanulta már gimnázium első osztályától a tárgyat heti 6-8 órában. Falta Konrad Lorencz könyveit, elbűvölték Sir David Attenborough filmjei és egyre jobban elkezdte érdekelni az állati viselkedés – ám ennek nem az etológiai, viselkedéstani kérdései foglalkoztatták igazán, hanem a mögöttes tartalom: miért viselkedünk így, az öröm, a bánat, a félelem vagy a sírás mögött milyen agyi mechanizmusok rejlenek.

Kutatóként az agy egy méltatlanul elhanyagolt részére, a talamuszra koncentrál – ennek a működését szeretné megérteni. Vannak, akik egyes funkciók mentén kutatják az agyat, például az alvás mechanizmusát, vagy a félelmet vizsgálják – és így jutnak el az ebben részt vevő talamusz vizsgálatáig. Ő a területet magát nézi, és így jutott el a félelmek, vagy éppen az alvászavarok vizsgálatáig.

Mint mondja, az agykutatás korábban leginkább az agykéreggel foglalkozott – részben azért, mert ez a rücskös tekervényes felület tölti ki az agy jelentős részét, és részben azért is, mert kívül van, tehát könnyebb vizsgálni. Korábban úgy gondolták: valójában az agykéregben történik szinte minden, ám mára az is kiderült: az agykéreg önmagában nem csinál semmit, hanem a többi területtel összekapcsolódva működik. Az információ eljuttatását biztosítja a talamusz – olyan, mint egy kapcsolóközpont, összeköti az egyes vonalakat. Ám, mint kiderült: ez a terület csak a működés harmadában biztosítja az információk eljuttatását az egyik területről a másikra, a maradék kétharmadról viszont nem tudunk semmit, holott direkt hatása van a viselkedésünkre (például az alvásra), vagy az asszociáció kialakulásában van szerepe.

A talamuszt az elmúlt 10-15 év új vizsgálati módszereivel jobban meg lehet figyelni: a technika előrehaladásának, a genetika, a molekurális biológia, az oktogenetika fejlődésének köszönhetően egyes sejteket „ki-be lehet kapcsolni” fény segítségével. Mivel az agyban a sejtek szorosan egymás mellett vannak, néha akár össze is érnek, ezért a működésük vizsgálatához fontos, hogy csak egyes típusokat befolyásoljanak, és ne egész területeken az összes sejtet. Így lehet megnézni, hogy egyes idegsejt-csoportok milyen funkciót töltenek be.

A középvonali talamusz vizsgálatánál például kimutatták, hogy ez a terület képes felébreszteni az agyat. Márpedig, ha megértjük, mi okozza az ébredést, akkor képesek lehetünk arra, hogy az alvás mechanizmusát is jobban megismerjük, így hatékonyabban felléphetünk az alvászavarok ellen. Tudjuk, hogy a stresszes állapot alvászavarokhoz vezet, van is gyógyszer, amitől jobban alszunk, de ennek olyan mellékhatása van, hogy például nem vezethetünk és terhesek sem szedhetik. Ha pontosabban látnánk, milyen sejt okozza a zavart, akkor lehet csak arra érvényes, csak azt befolyásoló molekulát -és így csak az alvás minőségét befolyásoló gyógyszert- találni, amely nem hat a koncentráló képességre – ecseteli a kutatási terület egyik jelentőségét.

Hasonló kérdéskört jelent a félelem vizsgálata (ez is a talamuszhoz kötődik persze). Dr. Mátyás Ferenc azt mondja: a félelem alapvetően jó dolog, hiszen így nem nyúlunk kétszer a forró vasalóhoz: megtanuljuk, hogy az éget, fáj, és félünk ettől az érzéstől, ezért nem csináljuk, ami kellemetlenséget okoz. Ami negatív, az a szorongás (és ennek nyomán a depresszió), amelyek olyan érzések, amiket már nem tudunk befolyásolni, hanem uralnak minket. Ha megértjük, hogy milyen kiváltó okai vannak az agyban ezeknek az érzéseknek, akkor képesek lehetünk ezek hatékony kezelésére is – persze évek múlva, hiszen a kutatók nem gyógyszereket fejlesztenek.

Dr. Mátyás Ferenc leginkább élőállat kísérletekkel vizsgálja az agyat, az alvászavarokat és a félelmet egerekben kutatja. De – mondja – a különbség nem annyira jelentős: az elmúlt hetekben jelent meg egy kutatási eredmény, amely kimutatta, hogy a középvonali talamusz megvan az emberi agyban is, és ugyanazokat a szövettani eredményeket mutatja, ugyanolyan fehérjéket bocsát ki, mint az egérben lévő.