Idegrendszerünkben körülbelül 86 milliárd idegsejt található, amelyek között rengeteg (becslések szerint száztrillió) kapcsolódási pont van. Ezek a kapcsolódási pontok az úgynevezett szinapszisok. A szinapszisokon megy át az elektromos jel, vagyis az ingerület az egyik idegsejtről a másik idegsejtre. Úgy is mondhatjuk, hogy az idegsejtek a szinapszisokon keresztül beszélgetnek egymással. Azonban nem mindegy, hogy milyen hangerővel.
„A szinapszisok erősségét úgy képzelhetjük el, mintha egy hangszóró hangerejét állítanánk: egy-egy szinapszis ingerületátadása teljesen meg is szűnhet, majd fokozatosan a legmagasabb szintig emelkedhet. Mintha szépen lassan a maximálisra tekernénk fel a hangerőt – magyarázza Katona István, a HUN-REN Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet (KOKI) Molekuláris Neurobiológia Kutatócsoportjának vezetője. – A szinapszisok erőssége messzemenően meghatározza az agyműködést, ezért mind a száztrillió idegkapcsolatunk erőssége precízen szabályozott.”
Ezt a „hangerőszabályozást” régóta vizsgálják a KOKI-ban egy kutatási program keretében, amit még Freund Tamás és Vizi E. Szilveszter, az MTA jelenlegi és korábbi elnöke indítottak 25 évvel ezelőtt. A kutatók most újabb nagy előrelépést tettek a folyamat megértésében: sikerült megfigyelniük a szabályozásban fontos molekulák pontos mennyiségét és elhelyezkedését a szinapszisokban. Ez volt az első olyan kutatás a világon, amelyben egy ideghálózat egyetlen szinapszisában sikerült ezt megmérni. Az eredményt a világ egyik legfontosabb tudományos szaklapja, a Science Advances folyóirat közölte, a szerkesztők a címlapra is ezt a cikket választották Barti Benjámin doktorandusz, a tanulmány első szerzője grafikájának felhasználásával.
„A szinapszisok kutatásának egyik legkomolyabb gátja korábban a rendkívül apró méretük volt. A szinapszisok a nanométeres mérettartományba tartoznak, így a vizsgálatukhoz különleges mikroszkópiára van szükség – mondja Katona István. – Ez a lehetőség 2013-ban nyílt meg számunkra, amikor az MTA Lendület Programja segítségével új mikroszkópos fejlesztésbe kezdhettünk.” Az új mikroszkóp segítségével már nanométeres pontossággal tudták vizsgálni a szinapszisokat (a nanométer a méter egymilliárdod része).
