Az emberi agy egyedfejl�d�s�t vizsg�lj�k

Matematikai eszk�z�kkel sok feln�tt agyi kapcsolatainak elemz�s�vel a magzati �s csecsem�kori agyi fejl�d�sre lehet k�vetkeztetni.

A Scientific Reports-ban 2017. november 23-�n publik�lt cikk�kben az ELTE PIT Bioinformatikai Csoportj�nak kutat�i – Szalkai Bal�zs doktorjel�lt, Varga B�lint doktorandusz �s Grolmusz Vince professzor – arr�l sz�molnak be, hogy feln�ttek agyi kapcsolatainak matematikai elemz�s�vel a magzati �s csecsem�kori agyi fejl�d�sre lehet k�vetkeztetni.

Az emberi agy kapcsolatainak fejl�d�s�r�l keveset tudunk. Az agy k�l�nb�z� r�szei k�z�tti kapcsolatok nagy r�sze a magzati �s a csecsem�korban fejl�dik ki, �gy a kapcsolatok l�trej�tt�nek k�vet�se igen neh�z feladat. A r�gcs�l�kon v�gzett, az agyi kapcsolatok sejtszint� fejl�d�s�t le�r� elektronmikroszk�pos vizsg�latokkal egyszerre csak egy idegsejt kapcsolatait lehet felder�teni, �s a m�dszer nem alkalmazhat� emberre.

Az ELTE PIT Bioinformatikai Csoportj�nak kutat�i nem a magzati- �s csecsem�korban k�sz�lt adatokb�l, hanem sok, 22 �s 35 �v k�z�tti feln�tt agyi �sszek�ttet�seinek vizsg�lat�b�l �rt�k le �s elemezt�k az �ltaluk m�r kor�bban felfedezett CCD (Consensus Connectome Dynamics, konszenzus konnekt�m dinamika) jelens�get, amely – feltev�s�k szerint – j�l �rja le az agyi kapcsolatok egyedfejl�d�s�t.

A jelens�g az agyi kapcsolatok fa-, illetve bokorszer� n�veked�s�t �rja le, amely j�l l�that� a k�vetkez� Youtube vide�n is.

A kutat�k a nagy amerikai Human Connectome Project MRI adathalmaz�nak matematikai vizsg�lat�b�l jutottak erre a k�vetkeztet�sre, amely t�bb sz�z eg�szs�ges feln�tt adatait tartalmazza.

A Scientific Reports-ban 2017. november 23-�n publik�lt cikk f� eredm�nye az, hogy egym�st�l f�ggetlen adathalmazokb�l l�nyeg�ben ugyanolyan agyi kapcsolatfejl�d�si sorrendre lehet k�vetkeztetni, �gy ez a sorrend nem az adathalmazok saj�ts�ga, hanem nagy val�sz�n�s�ggel biol�giai jelens�g, amely val�ban az agyi kapcsolatok fejl�d�s�t �rja le. A kutat�k azt kapt�k, hogy matematikai eszk�z�kkel sok feln�tt agyi kapcsolatainak elemz�s�vel a magzati �s csecsem�kori agyi fejl�d�sre lehet k�vetkeztetni!

A m�sik f� eredm�ny az �gy tapasztalt kapcsolatn�veked�si strukt�ra (bokor vagy fa) matematikai szimul�ci�ja: a szakemberek �gy tal�lt�k, hogy egyes kapcsolatok l�trej�tt�nek val�sz�n�s�ge a kapcsolat �ltal �sszek�t�tt k�t v�gpont szomsz�dai sz�m�nak �sszeg�vel ar�nyos. Ez az eredm�ny hasonl�t a World Wide Web gr�fj�nak matematikai le�r�s�hoz, ahol is az �j cs�csok a r�gi cs�csok szomsz�dai sz�m�val ar�nyos val�sz�n�s�ggel kapcsol�dnak a m�r megl�v� cs�csokhoz, azaz nagyobb val�sz�n�s�ggel kapcsol�dnak m�r am�gy is sok szomsz�d� cs�csokhoz.