Neuroembriológia
Neuroembriológia
A pécsi intézet tudományos munkájának harmadik iránya a kísérletes neuroembriológia lett. Ezzel Szentágothai a – tanszéki elődje, Vereby Károly által hazánkban csaknem egyedül művelt tudományos módszert – kísérleti fejlődéstant is fel kívánta eleveníteni. A legnagyobb nehézséget az előbb említett irányhoz hasonlóan e területen is az okozta, hogy a korai 50-es évek adta helyzetben komolyabb műszerek nélkül teljesen autodidakta módon, az intézetnek e vonal iránt érdeklődő fiataljainak, elsősorban Székely Györgynek, maguknak kellett elsajátítaniuk a szükséges módszereket, külföldi kiutazások nélkül. A nehézségeket itt is Szentágothai, majd Székely zseniális koncepciói és ez utóbbi, majd később – a sajnos korán elhunyt – Strazniczky Károly fantasztikus kísérleti műtéti manualitása és invenciói kompenzálták.
A vizsgálatok tárgyát először kétéltű embriók pigmentsejtjeinek vándorlási feltételei képezték, ahol a kísérleti objektumok könnyű megfigyelési lehetőségei és az aránylag egyszerű operációs technika inkább a módszer kialakítását szolgálták. Az ezt követő szemtelep-átültetési kísérletek során kiderült, hogy fordított szemével fordítottan lát az állat, és az eredmények bizonyos spekulációkat engedtek meg a retino-tectalis kapcsolatok kialakulását illetően. Míg az első munkák azt a nézetet támogatták, hogy már korai embrionális életben a neuroblastok specifikus biokémiai tulajdonságokra tesznek szert, és ezek biztosítják a közös idegtevékenységet végrehajtó neuronok között a specifikus kapcsolatok kialakulását, – a későbbi eredmények arrafelé mutattak, hogy a jellegzetes retino-tectalis projectio kialakításában funkcionális, dinamikus jellegű tényezőknek is szerepet kell juttatni. E kezdeti sikerek és az intézet akkori vezetője érdeklődésének hatására az experimentalis embriológia végérvényesen idegfejlődéstani problémák felé fordult, és egyes problémák vizsgálata neurofiziológiai és neurohisztológiai módszerekkel is kiegészült. Így a különböző kísérleti beavatkozások hatását a retino-tectalis kapcsolatok kialakulására nem csupán az állat magatartása, hanem részben elektrofiziológiai módszerekkel figyelték. A látóközpont szerkezetének tanulmányozására pedig nagyobb mértékű neurohisztológiai munka indult meg, ami később nemzetközileg elismert eredményekhez vezetett (Lázár Gyula).
E kutatási irány problematikájának középvonalában azonban megmaradt az a kérdés, hogy mi irányítja a fejlődés során az idegsejtek közötti tervszerű kapcsolatok kialakulását, ami végül is koordinált idegműködésben nyilvánul meg?
Ez a kérdés közvetlenül vezetett egyes idegközpontok fejlődésének a vizsgálatához. Így került sor a végtagmozgató gerincvelői szelvények fejlődésének és szerkezetének tanulmányozására. Tarajos gőte és csirke embriókon átültetett gerincvelői szelvények képesek a végtagokat koordináltan mozgatni, éspedig nem supraspinalis központok vagy ritmusos afferens impulzusok hatására, hanem szerkezeti sajátságuk folytán. További transzplantációs kísérletek folytak ezen gerincvelői szelvények embrionális differenciálódásának a vizsgálatára, valamint neurohisztológiai és neurofiziológiai módszerek segítségét is igénybe vették ezen szelvények szerkezetének megismeréséhez. – A biológiai kísérletekkel párhuzamosan ún. modellkísérletek is folytak más intézetek munkatársainak közreműködésével. Ezek lényege, hogy a végtagmozgató gerincvelői szelvények működését a kísérleti adatok figyelembevételével összeállított logikai ideghálózatokkal próbálták utánozni. Az ilyen hálózatok működésének ellenőrzése és továbbfejlesztése mesterséges idegsejtekkel történik, és ennek eredményei alapján az automaták elmélete segítségével nagy, de véges számú elemekből felépített hálózatok tulajdonságai vizsgálhatóak. A technikai és matematikai modellálásnak kezdeti sikerei a munkairányzat neurokibernetikai elágazását hívták elő.
Mikroelektróddal béka motoros sejtek működésének a vizsgálatánál az derült ki, hogy a sejtek propagáló csúcspotenciálja nagyobbrészt a dendriteken képződik.
Így a sejt egy-egy dendritjének küszöb feletti ingerlése az egész sejtet működésre bírhatja. Ugyancsak a dendritikus működés sajátosságainak egyike a motoros sejtek között talált igen hatásos dendrodendritikus ingerületátvitel. Mindezek új kutatási perspektívaként vetették fel ideghálózatok építőelemeinek bonyolult szerepét egy-egy idegi működés kialakításában.
Hasonlóan merész koncepciók alapján önkényesen excitatoricus vagy gátló tulajdonságot tulajdonítva valós neurohálózatoknak (amely feltételezéseket később neurofiziológiai kísérletek igazolták, pl. a kúszórostok esetében is), vezették Szentágothait olyan extrapolációkhoz, amelyek később nagyon is relevánsnak bizonyultak a kisagy, thalamus majd a nagyagykéreg szerkezetére és működési elveire vonatkozó kutatásokban.
Szentágothai János nem fogadta el azt a nézetet, hogy a tudomány pusztán a felismert és leírt „tények” nagy gyűjteménye és hogy a kutató tudós lényegében „tény”-gyűjtögető. Meggyőződése volt: egy kutató egész életén át gyűjtheti és rögzítheti a kutatómunkája tárgyáról felismerhető összes lehetséges információt, semmiféle lényeges tudományos eredménye nem lesz az ilyen erőfeszítésnek, ha nincs a kutatómunkának megfelelő koncepciója. Szentágothai mindig kutatási koncepció alapján dolgozott, amit, ha nem tudott kísérleti eredményeivel alátámasztani, habozás nélkül elvetett, és új koncepciót keresett vagy alkotott, megerősítve Karl Popper szavainak igazságát: „It is not the possession of knowledge that makes the man of science but his persistent and relentlessly critical quest for truth.”
