A tudományos rendezvényen a BrainVisionCenter Kutatóintézet és Kompetenciaközpont vezető kutatói, munkatársai és együttműködő partnerei adnak elő az alábbi témákban, amelyek a jövő orvosdiagnosztikai és terápiás eszközeinek, eljárásainak alapját adják:
– új molekuláris biológiai és neurokémiai módszertani megoldások,
– a 3D-s akusztooptikai lézermikroszkópia új fejlesztési és mérési eredményei,
– az agy működésének egy teljesen új elve,
– az AAV mérési vektorok alkalmazása és az ezzel kapcsolatos innovációs kitörési pontok
– a szemészeti betegség diagnosztikája, öröklésmenete és a legmodernebb terápiás lehetőségei.

Tudományos előadások

Prof. dr. Rózsa Balázs – Vezető kutató

Funkcionális sejtklaszterek az agyban: a 3D-s lézerpásztázó mikroszkópia az agy működésének évtizedes dogmáját döntötte meg

A BrainVisionCenter küldetése szempontjából alapvető fontossággal bíró új módszereket fejlesztettünk ki in vivo mérésekhez, amelyekre több, mint 20 éve várt a tudomány: idegsejtek elektromos aktivitásának közvetlen, optikai úton történő gyors, 3D-s mérését; 3D-s, gyors képstabilizálást, amely lehetővé teszi a légzés, fizikai mozgás és szívverés okozta mozgási műtermékek valós idejű eliminációját; valamint neuronhálózatok 3D-s, téridőbeli mintázatokkal történő aktiválását. A gyors térbeli méréseink megmutatták, hogy az agy memóriaközpontjában, illetve a látókéregben az idegsejtek kisebb klaszterekbe szervezve, együttesen tanulnak. A tanulás egyfajta versengésként jelenik meg az agyban, amely során a sikeresebb, erősebb reprezentációt képviselő sejtekből álló csoport fokozatosan legyőzi a gyengébbet, és ezáltal átveszi az uralmat. Az áttörés elérésében jelentős szerepet játszott az a lézermikroszkóp, amely segítségével a térbeli tájékozódásért, illetve látás reprezentációért felelős sejtek és funkcionális szomszédjaik – amelyek viszonylag szétszórva helyezkednek el az agy mélyebb rétegeiben – egyszerre mérhetők 3D-ben, precízen és nagy sebességgel, amire más módszer nem képes.

Dr. Mucsi Zoltán – Biológiai kémia osztályvezető

Új lehetőségek a neurobiológiában: feszültségszenzorok és új neurális hálózatok újrahuzalozása kémiai módszerekkel – A BrainVisionCenter biológiai-kémia osztályának kutatási céljai

A 3D akusztooptikai rendszerek hatalmas időbeli és térbeli felbontása lehetővé teszi, hogy az idegsejtekben nagyon kis, mikroszekundumos időintervallumokban lezajlódó biológiai folyamatokat speciális szenzormolekulákkal vizsgáljuk. Ahhoz, hogy ezeket a folyamatokat láthatóvá és vizsgálhatóvá tegyük, speciális fluoreszcens, feszültségérzékeny szenzormolekulákra van szükség, melyeknek kutatása és fejlesztése az egyik elsődleges feladat. Az idegtudományban fontos szempont, hogy az ingerületet kontrollált körülmények között, térben és időben behatárolva tudjuk kiváltani, amelyhez ún. fényérzékeny, kalitkázott (uncaging) ingerületkiváltó molekulákat fejlesztünk. A precíziós neurális hálózatok lézer által vezérelt kialakításához újszerű reagensrendszereket alakítunk ki, melynek jövőbeni alkalmazása forradalmi távlatokat nyithat az orvostudományban.

Dr. Szabó Arnold – Humán retina laborvezető

Az emberi biológiai modellrendszerek jelentősége az idegtudományi kutatásokban

A komplex neurális hálózatok vizsgálata megfelelő emberi modellrendszerek hiányában, jellemzően élő kísérleti állatokon vagy állati eredetű szövetmintákon történik. Az így nyert ismeretek biológiai tudásunk alapját képezik, ugyanakkor komoly akadályt jelent, hogy az állatkísérletekből származó eredmények nem alkalmazhatók közvetlenül az emberre. A Semmelweis Egyetemen kifejlesztett túlélő emberi retinamodell lehetővé teszi bonyolult, korábban megvalósíthatatlannak gondolt kísérletek elvégzését emberi retinaszöveten, és ezzel hidat teremt az állatkísérletek és a klinikai kísérletek között.

Dr. Szalay Gergely – Biológia osztályvezető

Nagy felbontású, akusztooptikán alapuló stimulációs technológia kidolgozása, egyedi agykérgi aktivitásmintázatok célzott kiváltására

A retinával szemben a vizuális információ agykérgi reprezentációja nem mutat térbeli szerveződést, az egyedi érzetek egymástól akár egész távoli idegsejtek aktivitásmintázatában kódolódnak. Ahhoz, hogy ilyen típusú érzeteket mesterségesen kiválthassunk, egy olyan stimulációs technika kidolgozásán dolgozunk, amellyel az egyedi idegsejtek aktivitása egyedileg vezérelhető egy előzetes meghatározott mintázat szerint, a szomszédos sejtek befolyásolása nélkül. Ehhez a 3D akusztooptikai mikroszkóp gyors kapcsolási lehetőségét használjuk ki, amellyel 30 mikroszekundumonként tetszőlegesen tudjuk a stimulációs lokációt, amplitúdót és hullámhosszt szabályozni, ezzel kialakítva a szükséges precíz mintázatokat.

Dr. Nagy Zoltán Zsolt – Professzor, szemész, klinikaigazgató

A genetikai vizsgálatok és terápiás lehetőségek az örökletes retinális elváltozások kezelésében

Ma számos szemfenéki betegség genetikai hátterét már részben vagy teljesen feltárták. Az előadás során áttekintésre kerülnek a legfontosabb szemfenéki örökletes kórképek, azok diagnosztikája, öröklésmenete és a legmodernebb terápiás lehetőségek. A jövő egyik útja a szokásos szemészeti terápiás és műtéti formák mellett, a genetikai kezelések (optogenetika), amelyekkel visszaállítható az érintett, korábban vakságra ítélt páciensek önálló életvitele.

Prof. dr. Roska Botond – Vezető kutató

Az emberi retina

A történelem során a tudósok az állatok testét mint helyettesítő eszközt tanulmányozták, hogy megértsék az emberi biológiát. Ez a megközelítés azonban elégtelennek bizonyult számos betegség, különösen az agyi betegségek gyógyítására szolgáló módszer kifejlesztéséhez. Ezért nemrégiben új módszereket dolgoztunk ki egy emberi szerv, a szem vizsgálatára. Ezek az emberre összpontosító módszerek állnak előadásom középpontjában.