2019. november 17.

A kutyák agya sohasem pihen

English below

 Az agy különböző területei folyamatosan tartják a kapcsolatot, még akkor is, ha az agy - látszólag - pihen. Vajon milyen ősiek ezek a kapcsolatok? Mi jellemzi az egészséges agy működését? Az ELTE Etológia Tanszék kutatói ezekre a kérdésekre keresték a választ - kutyákon. A vizsgálatok az epilepszia vagy az öregedéssel együtt járó kognitív hanyatlás kutatását is segíthetik a jövőben.

A Szenior Családi Kutya Program legújabb kutatása a Scientific Reports tudományos lapban jelent meg a kutyaagy eddig ismeretlen nyugalmi hálózatairól. Ezek a hálózatok az agy nagyobb egységeinek működéséről árulkodnak. A hálózatokat funkcionális mágneses rezonancia (fMRI) vizsgálattal fedezték fel, amihez családi kutyákat képeztek ki mozdulatlan fekvésre az MR vizsgáló csőben. A módszer kutyák egészségére teljesen ártalmatlan, és a kutyák nagyon szívesen vesznek részt a tesztekben. A mérések a TTK Agyi Képalkotó Központjában zajlottak.

Ahogy a neve is utal rá, a nyugalmi hálózatok vizsgálatakor a résztvevőknek semmiféle ingert nem játszanak le a mérés ideje alatt és nem is kell semmit csinálniuk. Lényegében zavartalanul fekszenek, míg az MR készülék képet alkot az agyműködésükről.

Az elemzést a következőképpen lehet elképzelni:


“Egy villogó fényfüzérekkel diszített karácsonyfa izzóiról el kell döntened, hogy melyek tartoznak ugyanahhoz a füzérhez. Ehhez csak fényképeket használhatsz. Ha elég sok fényképet készítesz és teszel egymás mellé, elkezd kirajzolódni, hogy melyik égők villanak fel egyszerre. Egy füzér ebben a példában körülbelül megfeleltethető egy ilyen hálózatnak”- magyarázza Szabó Dóra, a cikk első szerzője.

Itt megtekinthető a kutatók által leírt hálózatok elhelyezkedése a kutyaagyban: https://www.youtube.com/watch?v=0Q1sJgy3b5I


“A leírt hálózatok elhelyezkedésük alapján hasonlóak az emberi agy nyugalmi hálózataihoz. Kutyáknál is van alapműködési, szenzorimotoros, auditoros vagy homloklebenyi hálózathoz hasonló elrendeződést mutató képlet. Ugyan szerepük még kérdéses, így is alapot nyújtanak ahhoz, hogy az öregedéssel kapcsolatos változásokat vizsgáljuk”. - foglalja össze dr. Kubinyi Enikő, a kutatócsoport vezetője.


Dogs’ brain never rests 


The latest research of the Senior Family Dog Project, Eötvös Loránd University, published in Scientific Reports, investigated resting-state networks in awake dogs. Resting-state networks provide information about the large-scale functional organization of the brain. To describe them researchers utilized functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI), a neuroimaging method which allows for indirectly collect information about brain activity in a harmless way. The participants were family dogs who participated in a special, reward-based training for at least half a year to be measurable awake and unrestrained in this special setup. The measurements have been conducted at the TTK Brain Imaging Centre.


Kara, one of the participants, positioned in the MR scanner. The straps are used to hold the circular coil in position for the measurement, not to restrain the dogs.



Kara is waiting for the measurements

The term resting-state refers to the fact, that during this type of measurement, the subjects are not exposed to any specific stimuli (e.g. pictures or sounds) and they do not need to carry out any explicit task, that is, they rest in the scanner.

The method the researchers utilized can be imagined like this:

“You see a decorated Christmas tree with flickering lights and you need to say which bulbs belong to the same strings-light, but you are only allowed to take pictures from across the room. What you can do with this, is to take a series of photos and then look at the pictures you take one-by-one and see which individual bulbs tend to be on or off simultaneously. One line of Christmas string lights in this example is like one rs-network.” explains Dóra Szabó, the first author of the article.

You can have a look at an animation about the newly described networks in the dog brain here: https://www.youtube.com/watch?v=0Q1sJgy3b5I


Resting-state networks in the dog brain. Different colours correspond to different networks (components). For instance, COMP-C represents a frontal network, while COMP-F, K and J are sensory networks. (animation by Czeibert Kálmán)

 “Based on anatomy, the described networks are similar to human networks such as the default-mode network, sensorimotor, auditory and frontal networks (e.g. COMP-C in the video), but further studies will reveal whether they play similar roles in dogs to that of humans. The results give insight into the resting-state networks of awake animals and pave the way for investigating how the brain changes with age” - summarizes Enikő Kubinyi, senior author of the study.

Reference: Szabó, D., Czeibert, K., Kettinger, Á., Gácsi, M., Andics, A., Miklósi, Á., Kubinyi, E. 2019. Resting-state fMRI data of awake dogs (Canis familiaris) via group-level independent component analysis reveal multiple, spatially distributed resting-state networks. Scientific Reports. doi: 10.1038/s41598-019-51752-2

Press:

Posted by
címkék ,