Urocortin retinoprotektív szerepe mesterséges neurodegeneráció esetén patkányban: szövettani és immuncitokémiai vizsgálatok

Szabadfi Krisztina^*, Atlasz Tamás^*, Reglődi Dóra^**, Kiss Péter^**, Tamás Andrea^**, Dányádi Bese^**, Fekete Éva^***, Eric P. Zorilla^***, Szabó Klaudia^*, Gábriel Róbert^*

^*Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar, Biológia Intézet, Kísérletes Állattani és Neurobiológiai Tanszék

Nem kortikális fiziológia

Nagy Attila, Paróczy Zsuzsanna, Márkus Zita, Berényi Antal, Farkas Ágnes, Gombkötő Péter, Benedek György

Talamikus receptív mezők tér-időbeli térképezése csapspecifikus stimulusokkal

A vizuális információ moduláló szerepe a substantia nigra szakkád vezérlésében Berényi Antal, Gombkötő Péter, Farkas Ágnes, Paróczy Zsuzsanna, Márkus Zita, Averkin Robert, Benedek György, Nagy Attila

Kortikális fiziológia

Axonal distribution and functional topography of layer 6 pyramidal cells in the primary visual cortex of the cat (Area 18)

Képben a vonal: A megjelenítés módjainak hatása a makákó inferotemporális kérgi neuronok válaszaira

Föl a fejjel! Normál és fordított orientációjú arcok reprezentációja a makákó inferotemporális kérgében

Vizuális Illúziók

Vizuális adaptáció és döntés

Vizuális reprezentációk dekódolása: Multivariate neuroimaging megközelítések

A döntéshozatal fMRI korrelátuma egy magasabb-szintű adaptációs paradigmában (I.)

A döntéshozatal kiváltott válasz korrelátuma egy magasabb-szintű adaptációs paradigmában (II.)

Vizuális keresés, vizuális tanulás és working memória

Aki keres, az talál – a vizuális keresés és a változási vakság jelenség agyi korrelátumai különbségeinek vizsgálata fMRI segítségével

Gál Viktor, Vidnyánszky Zoltán, Kozák R. Lajos, Kóbor István, Bankó M. Éva, John T. Serences

A hosszútávú memória optimális felhasználása vizuális munkamemória-folyamatokban

Szabadfi Krisztina^*, Atlasz Tamás^*, Reglődi Dóra^**, Kiss Péter^**, Tamás Andrea^**, Dányádi Bese^**, Fekete Éva^***, Eric P. Zorilla^***, Szabó Klaudia^*, Gábriel Róbert^* : Urocortin retinoprotektív szerepe mesterséges neurodegeneráció esetén patkányban: szövettani és immuncitokémiai vizsgálatok

^*Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar, Biológia Intézet, Kísérletes Állattani és Neurobiológiai Tanszék

A retinadegenerációs modelleket két nagyobb kategóriára oszthatjuk. Az első csoportba a genetikai eredetű megbetegedések, míg a másik csoportba többek között a glutamát-receptorok túlműködésén alapuló retinális eredetű patológiai elváltozások, illetve az ischaemia okozta neuronális károsodások tartoznak.

Számos tanulmány igazolja a hipofízis adenilát cikláz-aktiváló polipeptid (PACAP) és a diazoxid (DIAZ) neuroprotektív szerepét különböző agyi degeneratív folyamatokban. Vizsgálatainkban ezeknek az anyagoknak a lehetséges neuroprotektív hatását teszteltük monosodium–glutamát (MSG) és kétoldali artéria carotis communis lekötés (BCCAO) indukálta retinadegenerációban.

Kísérleteinkben egyrészt újszülött patkányok bőre alá a születés utáni első (PD 1), ötödik (PD 5), illetve kilencedik (PD 9) napon szubkután (s.c.) 100 µl fiziológiás sóoldatban oldott 2 mg/testtömeg gramm MSG-t juttattunk, másrészt a permanens BCCAO-t felnőtt, ivarérett, hím és nőstény patkányokon végeztük. A neurodegeneratív kezelést követően mindkét csoport állatok jobb szemének vitreumába neuroprotektív anyagokat (PACAP, DIAZ) jutattunk. Az állatok retináján három hét elteltével standard hisztológiai és immuncitokémiai vizsgálatokat végeztünk. A morfológiai és morfometriai analízishez a következő paramétereket vizsgáltuk: a retina keresztmetszete a külső határmembrántól a belső határmembránig (OLM – ILM), az ONL, OPL, INL, IPL vastagsága és a 100 µm retinahosszra eső GCL rétegben található sejtek száma. Immuncitokémiai vizsgálatainkhoz a mintáinkból kriosztáttal sorozatmetszeteket készítettünk, majd mono- vagy poliklonális primer antitesteket (anti-VGLUT1, anti-VGAT, anti-PKC, anti-calretinin, anti-calbindin, anti-parvalbumin, anti-GFAP) helyeztük a metszetekre, és 12 órán keresztül nedves kamrában inkubáltunk. Ezt követően a metszeteket immunfluoreszcens szekunder antitesttel (FITC, Texas-Red) vontuk be.

Az általunk használt két neurodegenerációs modell morfológiai jellemzői jelentősen különböznek. A vitreumba adott PACAP-pal, illetve DIAZ-dal csökkenteni lehetett mind az MSG, mind a BCCAO által kiváltott neurodegenerációs folyamatok mértékét, azonban teljes védelmet jelen kísérleti körülmények között egyik kezelés sem eredményezett. Immunfluoreszcens vizsgálataink eredményei a kezelésektől függően eltéréseket mutattak. Méréseink alapján a metabolikusan előidézett neurodegenerációs modellekben a használt neuroprotektív anyagok az egyes sejtpopulációkkal szemben eltérő hatásúnak bizonyultak.

Mindezen kutatások alapján eredményeink hosszú távon hozzájárulhatnak különböző retinadegenerációval járó kórképek, megfelelő ágensekkel való hatékonyabb kezeléséhez.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mindezen kutatások alapján eredményeink hosszú távon hozzájárulhatnak különböző retinadegenerációval járó kórképek, megfelelő ágensekkel való hatékonyabb kezeléséhez.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Fekete Judit, Várady Géza, Schanda János: Mesopos lását és káprázás

A mezopos látás tartományára nincs nemzetközileg elfogadott láthatósági görbe. A közelmúltban két csoport is a V(lambda) és V'(lambda) görbéből próbáltak mezopos színképi érzékenység görbét konstruálni. Kísérleteink azt mutatják, hogy a kontrasztküszöb és reakcióidő alapú látás számára a magnocelluláris idegpálya jelén kívül az opponens idegpályák jelére is szükség van, hogy a kísérleti színképi érzékenység-görbét le tudjuk írni.

Mezopos fotometria létrehozása szempontjából fontos még, hogy a különböző hullámhosszokon beérkező ingerre adott válasz vajon additív-e. Kísérleteink azt mutatják, hogy az additivitástól való eltérés olyan jellegű, hogy a meghatározott színképi érzékenységgörbe alapján tervezett közvilágítás alulbecsüli a láthatóságot, azaz összetett (fehér) fény esetén a mezopos láthatósági görbe alapján tervezett világítás kontrasztküszöb fölött értéket fog jelezni még abban az esetben is, amikor a valóságban az adott kontrasztot már nem lehet látni.

A közlekedés számára fontos továbbá a zavaró káprázásra vonatkozó színképi érzékenységeloszlás. Kísérleteinkkel megállapítottuk, hogy a zavaró káprázás keltésében is mind az akromatikus mind a kromatikus csatornák részt vesznek. Ebből arra lehet következtetni, hogy a közutakon észlelt, a kékes árnyalatú Xe-lámpás fényszórók esetén tapasztalt nagyobb kápráztatás nem a lámpa kedvezőtlen színképi teljesítményeloszlásából származik, hanem sokkal inkább a megszokástól eltérő színnek, vagy a fényszóró rossz beállításának köszönhető.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Nagy Attila, Paróczy Zsuzsanna, Márkus Zita, Berényi Antal, Farkas Ágnes, Gombkötő Péter, Benedek György: A térbeli multiszenzoros információ kódolása a nucleus caudatusban

Korábbi elektrofiziológiai, anatómiai és viselkedéstudományi kutatások rámutattak a nucleus caudatus (NC) szerepére a szenzo-motoros integrációban. Míg a bazális ganglionok motoros működései széles körben kutatottak, kevesebb figyelem irányult a motoros működések hátterében álló szenzoros folyamatok megismerésére. Vizsgálataink elsődleges célja az volt, hogy megvizsgáljuk a NC szerepét a vizuális és multiszenzoros információ feldolgozásában.

Kísérleteinket altatott, immobilizált, mesterségesen lélegeztetett házimacskákon végeztük. Vizuális, auditorikus, szomatoszenzoros illetve multiszenzoros ingerlésre adott NC egysejt-tevékenységeket regisztráltunk extracellulárisan, wolfram mikroelektróda segítségével.

A vizuális receptív mezők extrém nagyok voltak; a NC neuronok a kis méretű, nagy sebességgel mozgó ingerekre valamint nagyon alacsony térbeli és nagyon magas időbeli frekvenciákra mutattak maximális válaszkészséget, továbbá keskeny időbeli és térbeli frekvenciahangolással jellemezhetőek. A vizuális neuronok panoramikus lokalizációs képességgel rendelkeznek, képesek a tüzelési frekvenciájukkal információt szolgáltatni a nagy receptív mezőn belüli szenzoros inger pontos helyéről. Az egyes neuronok receptív mezőinek maximum helyei lefedik az egész látóteret. Mindezen tulajdonságok a térbeli vizuális információ megosztott populációs kódjára utalnak a NC-ban. Az auditorikus, szomatoszenzoros és multiszenzoros receptív mezők szintén extrém nagynak bizonyultak. Klasszikus topografikus kódra utaló jelet nem találtunk. A vizsgált multiszenzoros NC neuronok többsége modalitások közötti interakciókat mutatott.

Eredményeink arra utalnak, hogy a NC kitüntetett szereppel bír a vizuális, auditorikus és szomatoszenzoros információ párhuzamos feldolgozásában és integrálásában. A NC multiszenzoros tulajdonságai nagymértékű hasonlóságot mutatnak a tecto-thalamo-corticalis multiszenzoros rendszerben korábban leírtakkal, ami a bazális ganglionokhoz érkező szenzoros információ subcorticalis, tectalis eredetére utal. A bazális ganglionokban lecsapódó multiszenzoros információ feltehetően a mozgások szenzoros visszajelzésére szolgál, és a környezetnek az állat saját mozgása során történő változásait tükrözi.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Berényi Antal, Gombkötő Péter, Farkas Ágnes, Paróczy Zsuzsanna, Márkus Zita, Averkin Robert, Benedek György, Nagy Attila: A vizuális információ moduláló szerepe a substantia nigra szakkád vezérlésében

Szegedi Tudományegyetem, Általános Orvostudományi Kar, Élettani Intézet H-6720 Szeged, Dóm tér 10. E-mail: berenyia@vnet.hu

A térbeli figyelem szakkádok által történő orientációja elősegíti az újszerű események észlelését és felismerést. Annak ellenére, hogy a nigrotektális pálya szerepe a szakkádokat irányító információk colliculáris továbbításának gátlásában már régóta ismert, a substantia nigra pars reticularis (SNr) információkódolási-algoritmusa – amely a kimeneti motoros parancsokat illeszti a beérkező szenzoros jelekhez – nagyrészt ismeretlen. Altatott, immobilizált macskákon végzett extracelluláris egysejt-regisztrációval vizsgáltuk a kérdéses neuronpopuláció válaszmintázatát vizuális stimuláció hatására. Eredményeink alapján az SNr GABAerg neuronjai mind tüzelési-frekvencia fokozódással, mind pedig csökkenéssel képesek válaszolni az alkalmazott stimulus paramétertől függően: a mozgó kontraszt folt sebessége, iránya és mérete egyaránt befolyásolta a válasz jellegét. A neuronok egy hányada egyértelmű preferenciát mutatott egy jól meghatározható stimulus paraméter kombinációra (egyszerű sejtek), míg az SNr neuronok egy másik csoportja csupán a mozgás sebességére (sebesség hangolt sejtek) vagy annak irányára (irány hangolt neuronok) mutatott érzékenységet. A legérdekesebb csoport egy szűk inhibíciós (vagy excitációs) doménnel válaszolt az ingerlésre a sebesség-irány paramétersík tekintetében, és egy ellentétes jellegű doménnel a sík környező paraméterkombinációira (koncentrikus sejtek). Eredményeink alapján a spaciotemporálisan reprezentált vizuális információ képes befolyásolni az SNr szenzorimotor integrációban betöltött szerepét - elképzeléseink szerint a vizuális információ képes a megfelelő szakkádot engedélyező motoros mintázatokat generálni a vizsgált neuronhalmazban. Ezek alapján feltételezzük, hogy az SNr képes direkt nigrotektális összeköttetése által a colliculus superior szakkád irányításban betöltött működését szelektíven befolyásolni, és ezzel a megfelelő komplex szakkádok reflexes inicializációját elősegíteni, avagy gátolni.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Fuyuki Karube, Kisvárday, Zoltán: Axonal distribution and functional topography of layer 6 pyramidal cells in the primary visual cortex of the cat (Area 18)

In cat visual cortex, it is well known that neurons with similar receptive field properties are clustered in so-called functional columns. For example, in the superficial layers, excitatory pyramidal neurons often innervate regions showing similar orientation preference, i.e. iso-orientation columns. However, we recently showed that layer 4 excitatory cells innervate not only iso-orientation columns, unlike superficial layer pyramidal neurons. The present study goes further and explores the axonal distribution of layer 6 spiny neurons using in vivo optical imaging of orientation columns followed by single neuron labelling. We reconstructed the entire axonal and dendritic field of 19 layer 6 spiny neurons from 3 animals. The cells were classified on the basis of axonal and apical dendrite morphology. The bouton distributions on orientation preference maps were analyzed separately in superficial layers (layer 1-3) and deep layers (layer 4-6).

On the basis of morphological features of the apical dendrites and axonal fields, layer 6 spiny cells could be divided into at least 4 subtypes. These subtypes showed quite different distribution of boutons to cortical layers and their horizontal extent varied, too. In adition to this, the cell subtypes displayed different selectivity of innervation to orientation maps. Finally, the functional specificity of their axonal innervation to superficial layers was more variable than to deep layers.

These findings indicate that layer 6 spiny neurons do not follow the strong iso-orientation connectivity of superficial layer neurons.

Supported by the European Community (FP6-2004-IST-FETPI015879 to Z.F.K.) and the Hungarian Academy of Sciences (MTA-DE TKI/242 to Z.F.K.).

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Kaposvári Péter, Sáry Gyula, Benedek György, Tompa Tamás: Képben a vonal: A megjelenítés módjainak hatása a makákó inferotemporális kérgi neuronok válaszaira

Hétköznapi helyzetekben a tárgyakat a recehártyára vetülő színes képük, szélsőséges esetben (fénnyel szemben) sziluettjük alapján ismerjük fel. Ugyanakkor meglehetős könnyedséggel ismerjük fel tárgyak vagy személyek, a természetben egyébként elő nem forduló vonalrajzos ábrázolását, úgy, hogy némelykor még kifejezőbbnek is érezzük, mint egy egyszerű képet. Korábbi adataink új szempontú elemzésével arra kívántunk választ kapni, mások-e a neurális nyomai a kétféle (fényképszerű és vonalrajzos) ábra látásának az inferotemporális kéregben, melyről azt tartják, rendkívüli fontosságú a tárgyfelismerésben. Előzetes eredményeink szerint a kétféle reprezentáció kétféle sejtpopuláció működéséhez köthető. Ha a sejteket színes, complex ábrákkal kerestük, akkor ugyanezen ábrák vonalrajzos változataira a sejtek alig válaszoltak (tüzelési rátájuk nagyon alacsony volt), és szelektivitásuk láthatólag teljesen elveszett. Másfelől, azon sejtek, melyeket a vonalrajzos ábrák segítségével találtunk, csaknem ugyanolyan erősen tüzeltek, mint az előzőleg említett sejtek a színes ábrákra válaszul. Ezen fölül szelektivitásuk is erős volt, és különbözött a felszín által meghatározott ingerekre adott szelektivitástól.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Tompa Tamás, Kaposvári Péter, Benedek György, Sáry Gyula: Föl a fejjel! Normál és fordított orientációjú arcok reprezentációja a makákó inferotemporális kérgében

Vitatott, hogy az arcok kitüntetett helyet foglalnak-e el a látás és felismerés mechanizmusaiban, bizonyos viszont, hogy létezik velük kapcsolatban egy úgynevezett inverziós hatás. Eszerint felismerésünk aszimmetrikus, ami a rendesen, illetve fordítottan orientált példányaikat illeti. Nem világos, hogy ez az aszimmetria jellemzi-e a többi főemlőst is. Nagyon kevés sejtszintű vizsgálat történt eddig fordított arcokkal a majom inferotemporális kérgében, ahol nagyszámú arcszelektív sejt található. Ilyen sejtek válaszait regisztráltuk normális állású és fordított arcokra. A néhány felvett sejt válaszai alapján levont előzetes következtetéseinket tesszük közzé.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

A világosságillúziókat a látáskutatók hagyományosan olyan neurofiziológiai eredményekkel magyarázzák, amelyeket egysejtes vizsgálatokban mértek ki a retina különböző fényingerekkel való stimulációja során. Ezek a kézikönyvekben is fellelhető (pl. Sekuler és Blake, 1994, Snowden, Thompson és Troscianko, 2006) magyarázatok jellemzően a Baumgartner modellre alapoznak (Baumgatner, 1960), mely a különböző képtartományokra eső, ON vagy OFF centerű, körkörös receptív mezők körgyűrűjének eltérő ingerlésében látja az ilyen illúziók keletkezésének okát. Geier és mtsai cáfolták ezt az értelmezést mind a Hermann rács (Geier, 2001, Geier és mtsai, 2004, 2008) mind a Chevreul illúzió (Geier és mtsai, 2006) esetén.

Modellező, elméleti szakemberek lévén, külső szemlélőként utána néztünk a hagyományos értelmezéseknek alapot adó neurofiziológiai retinális receptív mező méréseknek. (Kuffler, 1953, Barlow, Fitzhugh és Kuffler, 1957, Kuffler, Fitzhugh és Barlow, 1957, Kuffler és mtsai 1957, Wiesel, 1960, Barlow, Hill és Lewick, 1964, Rodieck és Stone 1965, Enroth-Cugell és Robson 1966, Barlow és Lewick 1966, Enroth-Cugell és Freeman, 1987, Amthor, Takahashi és Oyster, 1989, Yang és Masland, 1994, DeVries és Baylor, 1997, Demb, Haarsma, Freed és Sterling, 1999, Brown, He és Masland, 2000, Rockhill, Daly, MacNeil, Brown és Masland, 2002, Troy, Bohnsack, Chen, Guo és Passaglia, 2005, Wilms és Eckhorn, 2005) Ám ebben a szakirodalomban számunkra meglepő bizonytalanságokat, ellentmondásokat, és az eredmények sokféleségét találtuk. Az előadásunk során az itt felmerült elméleti és gyakorlati kételyeinket szeretnénk megvitatni az ezen a területen szakértő kutatókkal is.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Séra László, Bernáth László, Geier János: Torzítás tolerancia a villogó-rács illúziónál

Bergen munkájából kiindulva Schrauf és mtsai (1995, 1997) egy sor illuzórikus mintát dolgoztak ki, amit “villogó rács illúziónak” neveznek. Világosabb foltokat téve a szürke-fekete kereszteződésekbe, ahogy a szem mozog, fekete illuzórikus pontok villannak fel és tűnnek el véletlenszerű helyeken. Schrauf és mtsai (1997) értelmezése szerint, a villogási illúzióért nem felelhet a mexikói kalap modell (Baumgartner 1960) egyedi kis koncentrikus receptív mezőkkel. Korábbi munkáinkban (Geier et. al. 2004, 2008) kimutattuk, hogy a Baumgartner modell nem magyarázza a Hermann rács illúziót sem. A Baumgartner modell helyett bevezettük a RADGRAD modellt („sugárzó élek”). A modell egyik alátámasztása, hogy a Hermann-rács különböző torzításainál az egyenes élt tartalmazó ábra esetén marad fenn legtovább az illúzió. Jelenlegi kísérletünkben részletesebben vizsgáltuk, hogy a Hermann-rács és a villogó-rács illúzió eltérően viselkedik-e a különböző torzításoknál. Az eredmények azt mutatják, hogy a villogó-rács illúzió nagyobb eltérés esetén szűnik meg, mint a Hermann-rácsnál, de a különböző torzítás típusoknál ez eltérő mértékű.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Geier János: A RadGrad modell: útban a világosságillúziók egységes modellezéséhez

A világosságillúziók jellemzője, hogy a rajtuk lévő fényerőviszonyokat a valódi, fizikai intenzitásviszonyoktól eltérően észleljük: bizonyos képtartományokat egymástól eltérő világosságúnak észlelünk annak ellenére, hogy azok fizikai fényereje valójában egyenlő. Hasonló érvényes a színes világosság illúziókra, amikor is azonos színű képtartományokat eltérő színűnek észlelünk. Számos ilyen példa van.

Célunk egy olyan komputációs modell, és egyúttal képfeldolgozó algoritmus megalkotása, mely világosságillúziót tartalmazó input ábrából olyan output ábrát készít, ahol az intenzitásviszonyok az emberi észleléshez hasonlóan változnak meg. Lehetőség szerint azt is szeretnénk elérni, hogy ugyanazzal a rögzített paraméter beállítással lehessen egységesen szimulálni minél több (ideális esetben az összes) ismert világosságillúziót.

A Hermann rács görbítésével (Geier 2001....Geier et al 2008) kapcsolatos kísérleti eredmények adták a RadGrad (Radiating Gradient) modell alapötletét: az elemi éldarabkák rájuk merőlegesen „sugároznak”: a fehér irányban „fehéret” (serkentést), a fekete irányban „feketét” (gátlást.). Az egyenes és görbített Hermann rácsok szimulációjára kidolgozott RadGrad modell változtatás nélkül alkalmazható szürke gradienseket tartalmazó képekre is.

Ezeket a szimulációs futásokat fogom ismertetni egy sor világosságillúzióra: Chevreul-, Mach sáv-, Hermann rács-, Benary-, Munker-White-, Craic-O’Brien-Conrsweet -, checker frame illúzió, Adelson különféle illúziói (checker shadow, snake, criscross, stb), Logvinenko illúzió, visual phantoms, indukált grating, neon color spreading, water color effect stb. A színes illúziókat RGB csatornákra bontva önállóan szimuláljuk, majd összerakjuk.

A futások tömör tanulsága, hogy egyetlen ismert világosság illúziónál sem kell magasabb szintű, netán kognitív folyamatokat feltételezni: az elemi algoritmus mindegyiket hozza. Kapcsolódó eredmény: egy sötét felületet homályos szélű folttal „megvilágítva”, a RadGrad modell Mexikói kalap alakú választ ad. Ez új megvilágításba helyezi a körkörös receptív mezők kimérésével kapcsolatos klasszikus eredményeket.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Cziráki Caba, Mark Greenlee, Kovács Gyula: A döntéshozatal fMRI korrelátuma egy magasabb-szintű adaptációs paradigmában (I.)

A neurális adaptáció egy olyan mechanizmus, mely által a szenzoros feldolgozás folyamatosan újrakalibrálódik a vizuális input statisztikái szerint. Alkalmas teszt kondíciók mellett az adaptáció kimutatható utóhatások formájában. Jelen kísérletben egy új, magasabb-szintű adaptációs paradigmát használtunk, hogy megvizsgáljuk, vajon az adaptáció eltolja-e az emberi arcokról és kezekről a perceptuális döntést. Az alanyoknak arc/kéz összetett ingerek egy sorozatát kellett megkülönböztetniük különböző fázis koherencia szinteken. Azt találtuk, hogy egy egyértelmű emberi arc- vagy kézinger hosszabb idejű nézése eltolja az őt követő kétértelmű ingerről szóló perceptuális döntést az ellentétes kategória irányába (tehát utóhatáshoz vezet). Hagyományos GLM analízist használva fMRI kísérletben azt kaptuk, hogy az adaptáció kategória-specifikus módon csökkenti a BOLD jelet a jobb oldali fusiformis gyrusban (right fusiform face area – rFFA) valamint a jobb oldali extrastriatális test-területeken (right exstrastriate body area – rEBA), míg ez a specificitás kevésbé jelenik meg a jobb oldali occipitális arc-területeken (right occipital face area – rOFA). Továbbá egy többváltozós mintafelismerési analízis (support vector classification) eredményeként azt kaptuk, hogy a jobb oldali FFA valamint a jobb EBA jelei jól bejósolják a kétértelmű ingerekre adott perceptuális döntés adaptáció általi eltolódását is.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Zimmer Márta, Nagy Krisztina, Kovács Gyula: A döntéshozatal kiváltott válasz korrelátuma egy magasabb-szintű adaptációs paradigmában (II.)

A korábbi funkcionális mágneses képalkotási eredmények ismeretében a zajos körülmények közötti arc-kéz döntéshozatali paradigmát agyi kiváltott válaszok regisztrálásához adaptáltuk. Fő kérdésünk az időbeli viszonyok feltárása volt. Az eddigi analízisek során megvizsgáltuk, hogy a különböző kétértelműségi szinteken milyen mértékű adaptációs hatást találunk a korai occipito-temporális N170-es komponens amplitúdójában? Jelenlegi eredményeink kétértelmű, összetett ingereken támogatják azt a korábbi eredményünket, miszerint az N170-en tapasztalt adaptációs hatások kategória- specifikusak. Igaz ez még akkor is, amikor az N170 komponens amplitúdója önmagában nem különbözteti meg a különböző kategóriájú ingereket. Ez azt mutatja, hogy az alkalmazott magas-szintű adaptáció növeli a módszer szenzitivitását. Ugyanakkor eddigi eredményeink függvényében azt is mondhatjuk, hogy az egyértelmű adaptáló ingerek hatása az N170 amplitúdóján a két kategória esetén eltérő (arcok esetén nagyobb, mint kezek esetén), mely jelezheti a komponens arc-specifikus voltát.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Káplár Mátyás, Deák Anita, Bernáth László: Aki keres, az talál – a vizuális keresés és a változási vakság jelenség agyi korrelátumai különbségeinek vizsgálata fMRI segítségével

Amennyiben nem tudunk folyamatosan észlelni egy adott dolgot, akkor nagyon nehezen veszünk észre rajta akár nagyobb változásokat is. A jelenség vizsgálatának egyik módja az, amikor egy képen változtatnak egy részletet, de a változás előtt egy maszkolóingert alkalmaznak, és ennek következtében a vizsgálati személyek csak nagyon nehezen, többszöri ismétlés után képesek csak felismerni a végbement változást. A folyamat, amely egy ilyen feladat megoldásakor végbemegy, nagyban hasonlít a klasszikus vizuális keresésre, azzal a különbséggel, hogy a változási vakság esetén nem pusztán a keresett célinger helyéről, de mibenlétéről sincs tudása vizsgálati személynek. Kísérletünkben a vizuális keresési és változási vakság feladatokat alkalmaztuk. A funkcionális MRI módszerét felhasználva igyekszünk megmutatni, hogy a két módszer agyi aktivációs mintázatban kimutatható különbségei csak azokon a pontokon térnek el egymástól, amelyek jól magyarázhatók a tudatosság – nem-tudatosság, keresés – felismerés különbségeivel. A vizsgálati személyeknek a nyugalmi szakaszban egy egyszerű, követéses vizuális keresési feladatot kellett végrehajtaniuk, amely egy sakktábla-szerű ábrán random módon elhelyezett számok növekvő sorrendben való megkereséséből állt. Az aktív szakaszban hasonló ábrán kellett változási vakság feladatokat teljesíteniük. A főbb aktivációs különbségek a gyrus occipitalis medius, a gyrus temporalis, a gyrus fusiformis, a gyrus supramarginalis, a nucleus caudatus és a thalamus területén adódtak.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Orbán Gergő, Lengyel Máté, Fiser József A hosszútávú memória optimális felhasználása vizuális munkamemória-folyamatokban

A munkamemória egy véges kapacitású tároló, mely a mentális folyamatokhoz szükséges információk időszakos tárolására szolgál. A korlátozott kapacitás szükségessé teszi azt, hogy a már eltárolt információt az ember opimálisan használja fel akkor, amikor az aktuális szenzoros információt kódolja el a munkamemóriájában. Noha korábbi tanulmányok rámutattak arra, hogy a hosszútávú memóriában tárolt iformációk jelenléte, vagy hiánya befolyásolja a munkamemóriában tárolt információ mennyiségét, olyan leírás, mely választ adna arra, hogy a hosszú- és rövidtávú memória közötti kölcsönhatás hogyan valósul meg, nem létezett. Az információelmélet állítása szerint ha adat tömörítése szükséges, akkor az aktuális adathoz olyan kód hozzárendelése az optimális, mely kódnak a hosszúsága arányos az adat log prediktív valószínűségének inverzével. Mi kifejlesztettünk egy modellt, melyben az adatok tanulás nyomán elsajátított eloszlását a hosszútávú memória tárolja, s később – munkamemóriát igénybevevő folyamatokban – ezt az eloszlást használja fel arra, hogy a a vizuális információhoz rendelendő optimális kód hosszúságot megállapítsa. Kísérletünkben egy általunk kifejlesztett humán vizuális tanulási paradigmában teszteljük modellünk állításait, s összevetjük a modell predikcióit a munkamemória kapacitásának meghatározására használt legelterjedtebb modellel, mely az adat elemszáma segítségével határozza meg a kapacitást. Kísérletünkben megmutatjuk, hogy a modell által számolt kód-hosszúság akkor is befolyásolja az emberek munkamemória tesztben mutatott teljesítményét, ha az elemszámot fixen tartjuk, valamint megmutatjuk, hogy a teljesítmény elemszám-függésének jelentős része eliminálható, amennyiben a kódhosszúságot fixáljuk.

------------------------------------------------------------------------------------------------------

Retina és szubkortikális pályák

Nem kortikális fiziológia

Kortikális fiziológia

Vizuális Illúziók

Vizuális adaptáció és döntés

Vizuális keresés, vizuális tanulás és working memória