Hálózat és Viselkedés Neurobiológia Kutatócsoport – Mátyás Ferenc

A kutatócsoport neve
Hálózat és Viselkedés Neurobiológia Kutatócsoport

A kutatócsoport vezetője
Mátyás Ferenc neurobiológus, tudományos főmunkatárs, MTA Természettudományi Kutatóközpont, Kognitív Idegtudományi és Pszichológiai Intézet

Telefon
+36 1 382 6682

Email
matyas.ferenc@ttk.mta.hu

Web
http://www.ttk.mta.hu/kpi/halozat-es-viselkedes-neurobiologia-kutatocsoport/

A thalamoamygdalaris hálózatok szerepe komplex viselkedésben

Az agyunk egyik legfontosabb feladata a környezeti változásokhoz való megfelelő alkalmazkodás, az adaptáció. Ennek hiányában vagy hibás működése következtében számos pszichiátriai kórkép alakulhat ki. Egy külső környezeti ingerre adott megfelelő válaszreakcióhoz legalább két dolog szükséges:

1. Az agyunk megfelelően dolgozza fel a külső ingereket;
2. az agyunk olyan éberségi állapotban legyen, mely ideális egy adott magatartásforma kialakításához.

Továbbá szükséges az, hogy ez a két folyamat egy olyan agyterületen találkozzon, mely feladata a megfelelő viselkedés kialakítása. A kutatás kiindulópontja, hogy ezt a két folyamatot az „érzelmi talamusz” laterális és mediális része képes koordinálni és az amigdala nevű agyterületen konvergálni. Számos irodalmi adat és humán esettanulmány rámutatott, hogy amigdaláris léziók súlyos érzelmi aberrációval társulnak. A kutatócsoport előzetes eredményei igazolták, hogy az amigdala a környezeti és éberségi ingereket kizárólag az „érzelmi talamusz”-ból kapja, ezért feltételezhető, hogy e talamikus régió nélkülözhetetlen az adaptációs magatartáshoz. A tervezett kutatás célja az érzelmi talamusz-amigdala kapcsolat a környezeti alkalmazkodásban betöltött szerepének felderítése. A vizsgálatok eredményei fontos elemek lehetnek agyi kórképek diagnosztikai és terápiás megközelítéseinek fejlesztésénél.

Mátyás Ferenc az MTA Természettudományi Kutatóközpont és az Állatorvosi Egyetem Anatómiai és Szövettani tanszék tudományos főmunkatársa. 2002-ben az ELTE TTK-n szerzett neurobiológus diplomát, majd 2007-ben idegtudományokból doktorált a Semmelweis Egyetemen. 2007-2010 között EMBO long-term fellow-ként a svájci EPFL ösztöndíjasa, 2010-2013. között Bolyai János kutatási ösztöndíjas az MTA KOKI-ban. 2011-ben elnyerte a Junior Príma díjat, 2012-ben pedig az Akadémiai Ifjúsági Díjat. Kutatási területe a funkcionális neuroanatómia. Kutatásai során az egyes agyterületeket összekötő idegpályák felépítését és azok szerepét kutatja. Kiemelkedő eredményeket ért el a kannabinerg jelátvitel feltérképezésében a törzsdúcok területén, valamint a szenzoros rendszer közvetlen motoros szerepének azonosításában. Jelenleg egy speciális talamikus terület érzelmi viselkedésben betöltött szerepét kutatja nagy idő- és térbeli felbontóképességgel rendelkező anatómiai és elektrofiziológiai megközelítésekkel, kísérletei állatmodelleken. Számos hazai és külföldi együttműködési partnerrel áll munkakapcsolatban. Kutatásai szorongásos kórképek, depresszió és demencia kialakulásának pontosabb megismeréséhez járulhatnak hozzá. A legnagyobb presztízsű nemzetközi lapokban (Science, Neuron, Nature Neurosci, PNAS, J Neurosci) publikál.

asszociatív tanulás, félelem, szorongás, motiváció, tanult és öröklött magatartásformák, talamusz, amigdala, anatómia, in vivo elektrofiziológia, optogenetika

A medialis spinothalamocorticalis idegsejthálózat anatómiai és funkcionális vizsgálata

Mátyás Ferenc a NAP 1 támogatásával alapított saját kutatócsoportot az MTA TTK Kognitív Idegtudományi és Pszichológiai Intézetében. Kutatásai során azonosításra került egy talamikus sejtpopuláció, mely közvetlenül részt vesz a tanult és öröklött érzelmek kialakulásában. Ezen sejtek egyedülálló kapcsolatrendszerrel rendelkeznek: kizárólag olyan agyterületekkel állnak kapcsolatban, melyek különféle viselkedésformák (félelem, sóvárgás, falánkság) kialakulásáért felelősek. Ezért e talamikus sejtcsoport „érzelmi talamusz”-ként is tekinthető. Acsády Lászlóval (MTA KOKI) a NAP keretében folytatott együttműködése révén igazolták, hogy ezen magcsoport mediális része az éberségi szintek precíz beállításában kulcsszerepet játszik. Ennek segítségével változik az alvásmélységünk, ébredünk fel reggel, illetve kerül az agyunk olyan állapotba, hogy mindennapi feladatainkat jól, precízen és megfelelő érzelmi töltettel végezzük el. Eredményei rávilágítanak arra, hogy az agy miként dolgozhatja fel a váratlan eseményeket, hogyan alkalmazkodik ahhoz, ezekről hogyan formálódhatnak memórianyomok. Ezen talamikus események alapvetően meghatározatják viselkedésünket és személyiségünket.

A highly collateralized thalamic cell type with arousal predicting activity serves as a key hub for graded state transitions in the forebrain
Mátyás F#,*, Komlósi G#, Babiczky Á, Kocsis K, Barthó P, Barsy B, Dávid C, Kanti V, Porrero C, Magyar A, Szűcs I, Clasca F, Acsády L*
Nature Neurosci, 2018.