Az augusztus 27-en megrendezesre kerulo 12. Magyar Latas Konferencia programjat alabb kozoljuk az eloadasok absztraktjaival egyutt. Nehany napon belul egy utolso emlekeztetovel jelentkezunk amelyben az eloadasok szinhelyenek pontos megkozelitesi lehetoseget is kozreadjuk. A szimpoziumrol folyamatos informaciot lehet kapni a kovetkezo web-oldalon:

Budapesti Mûszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Kognitív Tudományi Tanszék Előadóterme

Retina-kéreg információ transzfer

M- és L-csap függő bemenetek megoszlása főemlős parvocelluláris sejtekben - random vagy szelektív?

A retinális információ feldolgozás tér-időbeli szerkezete: A "retinal functional unit" elképzelés előnyei és korlátai.

MTA-ELTE Neurobiológiai Kutatócsoport

Nem kortikális fiziológia

A substantia nigra vizuálisan aktív sejtjeinek receptív mező analízise spike-szeparátor programmal

A tektális-extragenikuláris látórendszer térbeli és időbeli vizuális tulajdonságai

Paróczy Zsuzsanna 1, Márkus1Zita, Wioletta J. Waleszczyk2, Nagy1Attila, Benedek György 1:

1SZTE ÁOK Élettani Intézet, Szeged

2Dept. Neurophysiology, Nencki Institute of Experimental Biology, Warsaw, Poland

Spektrális receptív mezők a colliculus superiorban

Márkus Zita1, Wioletta J. Waleszczyk1, Attila Nagy2, Marek Wypych1, Antal Berényi2, Zsuzsanna Paróczy2, Gabriella Eördegh2, Anaida Ghazaryan1, György Benedek2:

1 Dept. of Neurophysiology, Nencki Institute of Experimental Biology, Varsó;

2 SZTE ÁOK Élettani Intézet, Szeged

Kérgi általános fiziológia

Geomágneses aktivitás hatása a vizuális kiváltott potenciálra: Retrospektív analízis

Országos Pszichiátriai és Neurológiai Intézet

Vizuális fixáció és agyi bioelektromos oszcillációk

Kérgi orientációval kapcsolatos fiziológia

Does bouton spatial distribution relate to orientation preference of layer IV spiny neurons?

Debreceni Tudományegyetem

Oldalirányú serkentő kapcsolatok analízise és modellezése a látókéregben

Buzás Péter1, Kovács Krisztina1, Ferecskó Sándor1, Budd Julian2, Eysel Ulf1 Kisvárday Zoltán3:

1Abt.Neurophysiol., Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Germany, 2Dept.Informatics, University of Sussex, Brighton, UK, 3Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézet, Debreceni Egyetem

Magasabb kérgi funkciók

Textúrával ellátott rácsmintázatok a mozgó stimulusok transzparenciájának parametrikus vizsgálatában: pszichofizika és fMRI

Kozák Lajos Rudolf1,2 & Migül Castelo-Branco2

1Magyar Tudományos Akadémia Pszichológiai Kutatóintézete, Budapest; 2IBILI, Faculty of Medicine, University of Coimbra, Portugal

Vizuális figyelmi gátlás

Vidnyánszky Zoltán, Gál Viktor, Kozák Lajos, Bankó Éva, Kóbor István

Pázmány Péter Katolikus Tudományegyetem

Jobb félteke dominancia a vizuális statisztikus tanulás kezdőfázisában

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

Buzás Péter: M- és L-csap függő bemenetek megoszlása főemlős parvocelluláris sejtekben - random vagy szelektív?

Juhász Gyula: A retinális információ feldolgozás tér-időbeli szerkezete: A "retinal functional unit" elképzelés előnyei és korlátai.

MTA-ELTE Neuribiologiai Kutatocsoport

A látás fiziológiai egyik fontos kihívása a retinális előfeldolgozás. Szabadon mozgó állatokban sikrtült a retina, a chiasma opticum és a cortex kiváltott válaszainak mérése. Mivel a válaszok a chiasma és a cortex szintjén széles tartományban nem követik az inger paramétereit és a válaszok időtartama illetve a „recovery time” 300 ms ami megegyezik az olvasái szakkádok frekvenciájával illetve a mikroszakkádok egy részének frekvenciájával, úgy gondoljuk, hogy a retina nem folyamatos hanem egy korai triggerhez kötött, magasan feldolgozott információ csomagot küld a kéregben. Ennek belsejében vannak a specifikus információk kódolva. Ezt hivjuk „retinal functional unit”-nak (RFU)

Elképzelésünk alapján tervezett humán percepciós vizsgálattal ellenőriztük, hogy a kinetikus információk, a szín és az időtartam más és más időben van beleépítve ebbe a csomagba. Újabb állatkísérleteink során kiderült, hogy ha az ingerek frekvenciáját növeljuk akkor ebből egy korai, 5 ms latenciájú komponens felerősíthető 20-30 Hz körül és ez is képes az információ egy részének hordozására. Az előadás az RFU elv újabb részleteivel és az eddig nem érthető látási jelenségek, pl. stabilized image, flash lag, mozi jelenség vagy backward masking megértésében játszott szerepével foglalkozik.

Paróczy Zsuzsanna 1, Márkus1Zita, Wioletta J. Waleszczyk2, Nagy1Attila, Benedek György 1: A tektális-extragenikuláris látórendszer térbeli és időbeli vizuális tulajdonságai

Macskákban a genikuláris látópálya mellett elkülönülten működő extragenikuláris tekto-talamo-kortikális vizuális rendszer létezését már számos morfológiai és fiziológiai tanulmány bizonyította. Ezen extragenikuláris látópálya a superior colliculusból (SC) kíndulva, a talamusz supragenikulátus magján (Sg) keresztül szállít szenzoros információkat az anterior ectosylvian vizuális areához (AEV) és a bazális ganglionok felé.

Kutatásaink célja az volt, hogy a tektális látórendszer tagjainak ezidáig hiányzó spatiális és temporális vizuális tulajdonságait jellemezzük, és tisztázzuk ezen neuronok szerepét a vizuális információ feldolgozásában.

Kísérleteinkben altatott, immobilizált, mesterségesen lélegeztetett házimacskákon extracelluláris egysejt regisztrációt végeztünk a SC-ból, a talamusz Sg magjából, az AEV-ból és a nucleus caudatusból (NC).

Eredményeink azt mutatják, hogy a tektális látópályát alkotó neuronok erős irányszelektivitással rendelkeznek, alacsony térbeli és magas időbeli frekvenciákra válaszolnak optimálisan, és extrém keskeny időbeli és térbeli frekvencia hangolást mutatnak. A fent említett spatio-temporal sajátosságok jelentősen különböznek a genikuláris látópályára jellemző paraméterektől. Az extragenikuláris pálya neuronjainak spatiotemporális szűrő tulajdonsága alapján feltételezhetjük, hogy a neuronok a dinamikus vizuális események feldolgozásában és a mozgó objektumok sebességének analizálásában játszanak szerepet.

Berényi Antal, Nagy Attila, Benedek György: A substantia nigra vizuálisan aktív sejtjeinek receptív mező analízise spike-szeparátor programmal

A legújabb kutatási eredmények alapján a substantia nigra (SN) jelentős szerepet játszik a vizuális információ feldolgozásban. A SN neuronok kisülési-ráta fokozódással (excitátoros jellegű) és csökkenéssel (inhibitoros jellegű neuron) válaszolhatnak a vizuális ingerlésre, azonban a sejtek vizuális receptív mezejének belső struktúrája még nem tisztázott.

Előadásunkban bemutatunk egy általunk fejlesztett, automatizált, spike-szeparáló rendszert, melynek segítségével lehetőségünk nyílt szimultán módon regisztrálni excitátoros és inhibitoros válasz-karakterisztikát mutató neuronokat.

Extracelluláris egysejt-regisztrálást végeztünk wolfram mikrölektróda segítségével, altatott, immobilizált macskák SN pars reticularisaiban, vizuális ingerlés mellett. Az elektróda fizikai adottságaitól függően 3-5 neuron aktivitását tudtuk elkülöníteni, regisztrálni és feldolgozni időben párhuzamosan. A SN neuronok aktivitása nagyban függött a vizuális stimulus paramétereitől; úgymint az inger nagyságától, mozgási irányától és sebességétől.A SN egysejtek képesek voltak mind excitátoros mind inhibitoros karakterisztikájú válasz adására.

Eredményeink nincsenek összhangban azon korábbi megfigyelésekkel, amelyek különálló excitátoros és inhibitoros jellegű neuronokat írtak le a SN-ban. Eredményeink széles és keskeny irány és sebesség hangolású vizuális neuronok létezésére utalnak a SN-ben.

Márkus Zita1, Wioletta J. Waleszczyk1, Attila Nagy2, Marek Wypych1, Antal Berényi2, Zsuzsanna Paróczy2, Gabriella Eördegh2, Anaida Ghazaryan1, György Benedek2: Spektrális receptív mezők a colliculus superiorban

1 Dept. of Neurophysiology, Nencki Institute of Experimental Biology, Varsó;

2 SZTE ÁOK Élettani Intézet, Szeged

A colliculus superior (SC) az emlős középagy fő retinorecipiens magja fontos szerepet játszik a viuzális információ feldolgozásában és az ehhez kapcsolódó oculomotor es skeletomotor folyamatokban. Közismert, hogy a SC felső (retinorecipiens) rétegének sejtjei extrém érzékenyek mozgó ingerekre. Jelen kísérletünk célja az volt, hogy a SC felső rétegének spektrális recepetív mező tulajdonságait jellemezzük.

Kísérleteinket 5 felnőtt, Halothane-nal altatott, immobilizált, mesterségesen lélegeztetett házimacskán végeztük. Extracelluláris egysejt regisztrációt végeztünk wolfram mikrölektróda segítségével a SC felső rétegeiből. Vizuális ingerként fényességében szinuszoidálisan modulált rácsmintát alkalmaztunk. A spatiális frekvenciákat 0,025-0,95 c/deg, míg az időbeli frekvenciákat 0,07-29,24 Hz tartományban vizsgáltuk. A spektrális receptív mezők jellemzéséhez 24-93 spatio-temporál frekvencia kombinációt alkalmaztunk minden egyes neuronnál.

Összesen 73 SC neuron spatio-temporális receptív mező tulajdonságait határoztuk meg. A sejtek nagy többsége nagyon alacsony térbeli frekvenciákra és magas időbeli frekvenciákra adott optimális választ, és keskeny spatiális és temporális frekvencia hangolást mutatott. A neuronok többsége egyszerű spektrális receptív mezővel rendelkezett, egyetlen maximummal a spatio-temporális frekvencia doménen belül, míg kisebb hányada a SC neuronoknak spatiális, temporális vagy sebesség hangolást mutatott. További neuronok alacsony spatiális és magas temporális frekvencia tartományokban aktiválodtak, míg találtunk nagy sebességű mozgásra gátlódó neuronokat is.

A SC neuronok spektrális sajátosságai nagy hasonlóságot mutatnak a retinális bemenetüket képező X- és Y-sejtek, valamint a mozgás érzékelésében szerepet játszó kérgi területek spatio-temporál tulajdonságaival. A SC a fenti struktúrákhoz hasonlóan kapcsolatban lehet az optikai áramlás (optic-flow) érzékeléssel és feldolgozással. A SC egy speciális feladata lehet a környezet, az állat saját mozgása során létrejövő változásainak érzékelése, és az ehhez kapcsolódo szenzomotoros működések szabályozása.

Rajkai Csaba: Vizuális fixáció és agyi bioelektromos oszcillációk

irányítjuk. Mindezek ellenére a látóidegrendszer vizsgálatainak túlnyomó

többsége úgy zajlik, hogy egy képernyő adott pontjára fixáló kísérleti

multielektróda segítségével mezőpotenciálokat és egyidejűleg neuronális

átkapcsoló állomásából (CGL) és további négy látókérgi területből (V1, V2,

MT, IT). A biölektromos jelek regisztrálásakor a kísérleti állatok egyrészt

teljes sötétben ültek és szabadon nézelődtek, másrészt fix tekintet mellett,

vörös felvillanó fényingert használtunk. A mezőpotenciálokból áramforrás

nagyfokú hasonlóságot mutat (koncentrálódik), szemben a szakkádot megelőző

CSD-vel. A primer látókéregből származó eredményeink azt mutatják, hogy a

fixáció kezdetén a folyamatosan jelenlévő biölektromos oszcilláció fázisa

újrarendeződik (Fázis Újrarendeződési Hipotézis), annak megfelelően, hogy az

idegsejtek nagyobb válaszkészségéért felelős, "ideális" fázisában érjen az

(Fixációhoz Kapcsolt Jelerősítő Hipotézis). Eredményeink rávilágítanak,

hogyan képes az agy a jobb információfeldolgozás érdekében hasznosítani az

agyban szüntelenül jelenlévő oszcillációkat.

Dr. Magos Tibor: Geomágneses aktivitás hatása a vizuális kiváltott potenciálra: Retrospektív analízis

Országos Pszichiátriai és Neurológiai Intézet

Az emberi szervezet nyílt homeosztatikus rendszer, mely a külső és belső hatások által provokált változások kompenzálásával mindenkor a biológiai rendszer belső egyensúlyának fenntartására törekszik. A szabályozás folyamatát a folytonosság és dinamizmus jellemzi. Látási teljesítményünk a folytonos fiziológiai változások ellenére mégis stabilnak tekinthető. Ennek biztosításában minden bizonnyal fontos szerepet játszanak a monoaminerg rendszerek. Közülük főként a noradrenerg rendszer alkalmas arra, hogy a vizuális kéreg elektrofiziológia tulajdonságait tág határok között változtassa. A moduláló hatás intenzitását elsősorban a vizuális kiváltott válasz (VEP) amplitúdója tükrözi, ezért az a noradrenerg aktivitás indirekt markerének is tekinthető. Noha a noradrenerg aktivitás beállításában jelentős genetikai determináltság érvényesül, a kapcsolat vizsgálatára tervezett kíséretek retrospektív elemzése arra utal, hogy más hatások is beleszólnak a végső eredmény kialakításába. Ilyen hatás pl. a geomágneses aktivitás, mely konstans része környezetünknek.

Három kísérlet eredményeit elemeztem ebből a szempontból. Az első adatbázis származási helye és ideje Oxford 1984, a másodiké Budapest 1999-2000, a harmadiké pedig az Északi-sark, 2005. Az adatok elemzésénél a geomágneses aktivitás jellemzésére az am, an, as, illetve a K indexeket használtam. Az OXFORD kísérletben összesen 37 fő: 15 nő (átl. ék. 19,5 SD±1.53) és 22 férfi (átl. ék. 22, SD±0,6); BUDAPEST kísérletben 38 férfi (átl. ék. 20, SD±1,9) vett részt. Mindkét kísérletben szignifikáns pozitív korrelációt találtam az an index logaritmusa és az alsó látótéri sakktábla mintázattal kiváltott válaszok amplitúdója között (OXFORD: F=21,48 p=0,00005; BUDAPEST: F=23,49 p=0,00003)

Az Északi-sarkon végzett előkísérelt eredményei az extrém vizsgálati körülmények ellenére is megerősítették a fenti összefüggéseket.

Eredményeim arra utalnak, hogy a geomágneses tér intenzitásának ingadozása hatással van a központi idegrendszer működésére, és a hatás elektrofiziológiai következményei a vizuális kéreg működésében kimutathatók. Megfigyeléseim összhangba vannak azokkal az állatkísérletes eredményekkel, melyek költöző madarak vizuális rendszerének geomágneses szenzitivitását bizonyítják.

Fuyuki KARUBE : Does bouton spatial distribution relate to orientation preference of layer IV spiny neurons?

In cat visual cortex, there is a simultaneous map-like representation of various stimulus features. It is not known, however, how the various neuronal elements of the cortical circuitry conform to the patterns of functional representations.

Here, we used in vivo optical imaging for revealing orientation preference maps, electrophysiological recordings for determining visual field positions and tracer injection for revealing the axonal and dendritic fields of individual layer IV spiny neurons in area 18.

We found, that in A18 near to the border with A17, iso-orientation domains are elongated along the LM axis and that the relationship betwén cortical córdinates and receptive field position is almost linear. The above data suggest that a cell with LM-elongated axonal (bouton) field tends to show higher iso-orientation preference with connecting iso-elevation locations.

Sponsored by: “FACETS” (FP6-2004-IST-FETPI)

Buzás Péter1, Kovács Krisztina1, Ferecskó Sándor1, Budd Julian2, Eysel Ulf1 Kisvárday Zoltán3: Oldalirányú serkentő kapcsolatok analízise és modellezése a látókéregben

1Abt.Neurophysiol., Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Germany, 2Dept.Informatics, University of Sussex, Brighton, UK, 3Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézet, Debreceni Egyetem

Modeleztük a primer látókéreg oldalirányú axonális összeköttetéseinek orientáció- és látótérbeli pozíció-specificitását in vivo kísérletböl származó populációs- és egysejt adatra.

A macska primer látókéregben (n=11) orientáció térképet (ORI) vettünk fel az „optical imaging” módszerrel majd biocytinnel jelöltünk (extra- és intracelluláris mikroinjekció) piramis sejteket. A jelölt sejtpopulációhoz ill. ergyes sejtekhez tartozó axonvégződéseket 3D-ban rekonstruáltuk és azok eloszlásátz ORI térképekre vetítettük. Az összeköttetések eloszlásának modellezéséhez a következő komponeseket használtuk (i) a jelölés 2D Gauss-eloszlása, amelynek centruma a biocytin beadás/sejttest középpontja volt, (í) von Mises funkció, ami a beadási hely/sejttest orientáció preferenciájához viszonyítva. A model komponensek arányosak voltak a kapcsolatok sűrűségével. Az orientációra nem specifikus, lokális összeköttetéseket is Gauss-eloszlással modeleztük.

A populációs adat beadáshoz közeli része tipikus, isotróp eloszlást mutatott, a beadástól távoli kapcsolatok erős iso-orientáció preferenciát mutattak. Összességében a model jól illeszkedett ezen kapcsolatok 2D szerkezetére (r2=0.65). Ezzel szemben az egyes sejtek 2D eloszlását kevésbé követte a model, az alkalmazott paraméterek sejtről sejtre erősen változtak. Ennek ellenére az egyes sejtekből alkotott populációs adat (az orientáció és térbeli paraméterek egyesítése után) nagyon hasonlított a populációs módszerrel kapott adatra jelezve, hogy egysejt-mintavételünk reprezentáns volt.

Eredményeink azt mutatják, hogy az oldalitrányú összeköttetések eddigi interpretációját fenntartással kell kezelni. Ugyanis, amíg populációs szinten a kapcsolatok erős affinitást mutatnak a közös tulajdonságú szinaptikus partnerek iránt, az egyes neuronok diverz kölcsönhatásokra adnak lehetőséget.

Szponzor: Deutsche Forschungsgemeinschaft (SFB509 TP/A6).

Kozák Lajos: Textúrával ellátott rácsmintázatok a mozgó stimulusok transzparenciájának parametrikus vizsgálatában: pszichofizika és fMRI

1Magyar Tudományos Akadémia Pszichológiai Kutatóintézete, Budapest; 2IBILI, Faculty of Medicine, University of Coimbra, Portugal

Vidnyánszky Zoltán, Gál Viktor, Kozák Lajos, Bankó Éva, Kóbor István: Vizuális figyelmi gátlás

Pázmány Péter Tudományegyetem

A vizuális figyelmi szelekció serkentő - specifikus ingerek vizuális feldolgozásának hatékonyságát növelő – mechanizmusainak vizsgálata napjaink látáskutatásának egyik központi témája. Azonban, meglepően kevés információ áll rendelkezésünkre a figyelmi szelekció gátló – a figyelmen kívüli, irreleváns ingerek elnyomását eredményező – mechanizmusaival kapcsolatban.

Kutatásaink célja a figyelmi gátlás perceptuális és neurális mechanizmusainak és azok plaszticitásának feltárása. Pszichofizikai, ÉG és fMRI vizsgálatainkkal kimutattuk, hogy a figyelmi gátlás a szelekció egy fontos mechanizmusa, melynek eredményeként a figyelmen kívüli ingerek feldolgozása gátlódik a korai látókérgi területekben. Továbbá azt is kimutattuk, hogy az irreleváns ingerek figyelmi elnyomásának hatékonysága gyakorlással fokozható. Mindezen eredményeink arra engednek következtetni, hogy a vizuális zaj figyelmi gátlása, kiszűrése adaptívan, a figyelmi szelekció statisztikájának, úgymond a specifikus ingerek relevancia történetének megfelelően történik.

Fiser József: Jobb félteke dominancia a vizuális statisztikus tanulás kezdőfázisában

Van-e különbség a két félteke feladata között amikor az agy új vizuális vonásokat tanul? Az új vonások tanulása térbeli struktúrák felfedését jelenti perceptuális grouping-on keresztül (jobb félteke feladat), de ugyanakkor a vonás tanulása koncepcionális tudáshoz vezet (bal félteke feladat). Egy vizuális implicit tanulási feladatban 16 egészséges kísérleti alany tanulását vetettük össze egy split-brain betegével, akinek a két féltekéjét sebészeti úton szétválasztották. Mindkét esetben csak bal illetve csak jobb látómezőben tanult vizuális strukturákat teszteltünk a tanult és a nem tanult látómezőben bemutatott tesztekkel. Az egészséges kísérleti alanyok esetén szignifikáns tanulást [71%, p<.0001] találtunk, és semmi lényegi különbséget nem találtunk bármely oldalon is volt a tanulás illetve a teszt. Ezzel ellentétben a split-brain betegnél szignifikáns tanulást csak a bal látóterben mutatott ábrák esetén találtunk amikor mind a tanulás mind a teszt ugyanazon oldalon lett bemutatva [59% jobb látótér, 78% bal látótér], illetve semmi tanulást nem találtunk amikor a tanulás és a teszt különböző oldalakon lett bemutatva. Ezek az eredmények azt sugallják, hogy a vizuális statisztikai tanulást a kezdeti fázisban a jobb féltekében (bal látótér) lezajló folyamatok határozzák meg, és arra utalnak, hogy fMRI vizsgálatoknál az aktivitási mintázat a jobb féltekéből a bal félteke felé kell hogy tolódjék el ahogy a kísérleti alany vizuális viselkedése a kezdő naív szemlélődésből a tudásalapú interpretáció irányába módosul.