Új kutatás: EEG-PET-MRI együttes alkalmazása az ébrenlét és NREM alvás agyi dinamikájának feltérképezésére

okt 24, 2025 | Tudomány

Agyi aktivitás vizsgálata komplex módszerekkel

Az emberi agy működésének megértése mindig is a tudomány egyik legnagyobb kihívása volt. A legújabb kutatások azonban egyre fejlettebb eszközökkel és módszerekkel képesek feltárni az agyi folyamatok részleteit. Egy friss, átfogó tanulmányban a Massachusetts General Brigham kutatócsoportja, élén Chen J.E.-vel, új megközelítést alkalmazott az agyi dinamikák vizsgálatára az ébrenlét és a nem gyors szemmozgásos (NREM) alvás során.

A kutatás háttere és célja

Az agy működésének megértése érdekében elengedhetetlen az idegi aktivitás időbeli és térbeli összefüggéseinek feltérképezése. Az ébrenlét és az alvás különböző fázisai alatt az agy más-más mintázatokat mutat, amelyek megértése kulcsfontosságú lehet az idegrendszeri betegségek diagnosztikájában és kezelésében.

A tanulmány célja volt, hogy egyszerre mérje az agyi elektromos aktivitást (EEG), a metabolikus folyamatokat (PET) és a szerkezeti valamint funkcionális változásokat (MRI), így átfogó képet adva az agyi dinamikákról.

Módszertan: EEG-PET-MRI együttes alkalmazása

A kutatás során a szakemberek egyedülálló módon ötvözték a három képalkotó technológiát:

  • EEG (elektroenkefalográfia): Az agy elektromos aktivitását méri nagy időbeli felbontással, így pontosan követhetőek az idegi impulzusok időbeli változásai.
  • PET (pozitron emissziós tomográfia): A metabolikus aktivitást térképezi fel, például a glükózfelhasználást, ami az agy energiafelhasználását jelzi.
  • MRI (mágneses rezonancia képalkotás): Részletes anatómiai képet ad, valamint funkcionális MRI segítségével az agyi véráramlás változásait is mérik.

Ezeket a technikákat egyszerre alkalmazva sikerült olyan adatokat gyűjteni, amelyek korábban elkülönítve voltak csak elérhetőek.

Eredmények: Időben összekapcsolt és térben strukturált agyi dinamikák

A tanulmány kimutatta, hogy az ébrenlét és a NREM alvás alatt az agyi aktivitás nemcsak időben összekapcsolt, hanem térben is jól strukturált mintázatokat mutat. Ez azt jelenti, hogy bizonyos agyi területek együttműködnek egy adott időpillanatban, miközben ezek a kapcsolatok folyamatosan változnak az alvási ciklusok során.

Ezek a felfedezések segítenek megérteni, hogyan koordinálódnak az idegi hálózatok különböző állapotokban, és milyen mechanizmusok állnak az alvás fontossága mögött az agyműködés szempontjából.

A kutatócsoport és támogatók

A tanulmány vezető szerzője Chen J.E., aki mellett számos neves szakember dolgozott együtt a Massachusetts General Brigham intézetből: Laura D. Lewis, Sean E. Coursey, Ciprian Catana, Jonathan R. Polimeni, Jiawen Fan, Kyle S. Droppa, Rudra Patel, Hsiao-Ying Wey, Dara S. Manoach, Julie C. Price, Christin Y. Sander és Bruce R. Rosen. További közreműködőként Catie Chang a Vanderbilt Egyetemről vett részt a munkában.

Támogatások és finanszírozás

A kutatás több jelentős forrásból kapott támogatást:

  • National Institutes of Health (NIH) különféle pályázatai (K99/R00-NS118120, R01-MH111438 stb.)
  • Harvard Mind Brain Behavior Faculty Research Award
  • Brain & Behavior Research Foundation Young Investigator Grant
  • BrightFocus Foundation Research Grant
  • MGH/HST Athinoula A. Martinos Center for Biomedical Imaging
  • NIH Shared Instrumentation grants, amelyek lehetővé tették a korszerű műszerek használatát (S10-RR022976 stb.)
  • Massachusetts Life Sciences Center, amely számítási kapacitást biztosított a komplex adatelemzéshez.

Kitekintés és jelentőség

Ez a tanulmány új távlatokat nyit az agykutatásban, különösen az alvás neurobiológiájának megértésében. Az EEG-PET-MRI együttes alkalmazása lehetővé teszi olyan részletes elemzések készítését, amelyek segíthetnek feltárni például az alvászavarok vagy neurodegeneratív betegségek hátterét.

A jövőben ez a módszer hozzájárulhat személyre szabott terápiák kidolgozásához is, amelyek hatékonyabban célozzák meg az idegrendszeri problémákat.

Forrásmegjelölés

A bemutatott eredmények részletesen olvashatóak Chen J.E. és munkatársai legfrissebb publikációjában:

Chen J.E et al., “Simultaneous EEG-PET-MRI identifies temporally coupled and spatially structured brain dynamics across wakefulness and NREM sleep”, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-025-64414-x

Forrás: https://www.massgeneralbrigham.org/en/about/newsroom/press-releases/research-shows-coordinated-shift-in-brain-activity-while-asleep

Whiteia anniae: Új coelacanth faj felfedezése az ősi Kínában

A paleontológia világában izgalmas új felfedezés született Kínában: a kutatók egy eddig ismeretlen coelacanth-fajt, a Whiteia anniae-t írták le két fosszilizált példány alapján. Ez a lelet jelentősen kiterjeszti a Whiteia nemzetség földrajzi elterjedését az Ős-Triász...

IBS kezelése: Mediterrán diéta vagy alacsony FODMAP étrend?

Az irritábilis bél szindróma (IBS) sokak életét megnehezíti, és a tünetek enyhítésére számos étrendi megoldás létezik. Az utóbbi időben egyre több bizonyíték támasztja alá, hogy a mediterrán diéta hatékony segítséget nyújthat az IBS tüneteinek enyhítésében, ráadásul...

Alphabet negyedéves eredményvárakozások és Google AI versenyhelyzete 2025-ben

2025. február 11-én Sundar Pichai, a Google vezérigazgatója megérkezett a párizsi Grand Palais-ban megrendezett Mesterséges Intelligencia (AI) Akció Csúcsra, amely az iparág legfontosabb eseményei közé tartozik. Az Alphabet, a Google anyavállalata, szerdán jelent be...

iPhone Air teszt – A vékony dizájn ára az üzemidő és a funkcionalitás

A világ még nem áll készen a szupervékony okostelefonokra – legalábbis ebben a formában nem. Az Apple legújabb kísérlete, az iPhone Air, ezt a trendet követi, de vajon megéri-e az árat és kompromisszumokat? Részletes tesztünkben minden fontos szempontot górcső alá...

Amazon 14 000 vállalati munkahely megszüntetését tervezi a költségcsökkentés jegyében

Az Amazon, a világ egyik legnagyobb e-kereskedelmi és technológiai vállalata, bejelentette, hogy mintegy 14 000 vállalati pozíciót szüntet meg a közeljövőben. Ez a lépés része annak a széleskörű költségcsökkentési stratégiának, amelyet a cég az elmúlt időszakban...

Realme 15 Pro Game of Thrones Edition – Részletes Teszt és Vélemény

A mobiltelefon-piacon ma már rengeteg készülék közül választhatunk, amelyek mindegyike valamilyen egyedi tulajdonsággal próbál kitűnni: legyen az kiváló kamera, különleges dizájn vagy éppen lenyűgöző kijelző. A Realme 15 Pro Game of Thrones Edition azonban nem csupán...

Az Egyesült Királyság költségvetési kihívásai: 20 milliárd fontos lyuk a közpénzekben

Az Egyesült Királyság kormánya egy vártnál nagyobb pénzügyi hiánnyal néz szembe, miközben készül a következő hónapban esedékes költségvetésre. A hivatalos előrejelző, az Office for Budget Responsibility (OBR) legfrissebb termelékenységi prognózisa ugyanis jelentős...

Whiteia anniae: Új coelacanth faj felfedezése az ősi Kínában

A paleontológia világában izgalmas új felfedezés született Kínában: a kutatók egy eddig ismeretlen coelacanth-fajt, a Whiteia anniae-t írták le két fosszilizált példány alapján. Ez a lelet jelentősen kiterjeszti a Whiteia nemzetség földrajzi elterjedését az Ős-Triász...

Antibiotikumok új korszaka: a pre-methylenomycin C lactone felfedezése a gyógyszerrezisztencia elleni harcban

Az antimikrobiális rezisztencia (AMR) napjaink egyik legsürgetőbb egészségügyi kihívása. A WHO legfrissebb jelentése szerint az antibakteriális szerek fejlesztése háttérbe szorult, és a kereskedelmi ösztönzők hiánya akadályozza az új antibiotikumok felfedezését. Egy...

Foveális felbontás határa és színérzékelés a látótérben – részletes vizsgálat

A foveális felbontás, vagyis a szem központi látóterének maximális részletfelbontása kulcsfontosságú tényező a vizuális élmény és a kijelzők fejlesztése szempontjából. Egy friss kutatás során achromatikus (szürkeárnyalatos), vörös-zöld és sárga-lila minták felbontási...

Patrick Gelsinger és a hit-alapú mesterséges intelligencia forradalma a Gloo élén

2024 márciusában, három hónappal azután, hogy Patrick Gelsingert kényszerítették távozásra az Intel vezérigazgatói posztjáról, és részvényesek pert indítottak ellene, új fejezetet nyitott karrierjében. Átvette a vezetést a Gloo nevű technológiai vállalatnál, amelyet ő...

EU Sovereign Tech Fund: Kulcsfontosságú befektetés az európai nyílt forráskódú szoftverek fenntarthatóságába

A digitális korszakban Európa egyre inkább szembesül azzal a kihívással, hogy technológiai függőségei és globális szoftverszállítási láncainak sebezhetőségei veszélyeztetik digitális szuverenitását, kiberbiztonságát és versenyképességét. Ezen kihívásokra reagálva a...