Buzsáki György agykutatót, a New York-i Egyetem Biggs-professzorát, a Magyar Tudományos Akadémia külső tagját tüntették ki idén az amerikai Idegtudományi Társaság legrangosabb, a kiemelkedő kutatói életpályát elismerő Ralph W. Gerard-díjával. A tudós elmondta, hogy az agyi ritmusok kutatása olyan biztos alapot adott egész pályájához, amelyet a következő nemzedék biztosan folytathat.
Amikor bejelentkezett a Zoom videóinterjúra, maszkban ült egyetemi irodájában. Hogyan látja a jelenlegi járványügyi helyzetet?
Ha az ember a történelmet nézi, akkor látja, hogy ezek a világjárványok olyan megoldhatatlan biológiai problémák, amelyekre teljes mértékben nem lehetünk felkészülve. Ettől függetlenül, amennyire csak lehet, törekednünk kell arra, hogy felkészülten várjuk a következőt, és legfőképpen oda kell figyelni a szakemberekre. Az Egyesült Államokban a szakemberek pontosan megmondták, mi történik, a politikusok viszont nem hittek nekik. Az elnök folyton azt hangoztatta, hogy nem kell komolyan venni a járványt, hamar el fog múlni. Itt, Amerikában abban bíztunk egészen őszig, hogy Európában mindent jól csináltak, és így a legtöbb országban nem is alakult ki olyan súlyos helyzet. Nagyon bizonytalan a helyzet. Nem is tudunk megjelölni egyetlen okot, ami a problémát okozza, hiszen olyan országokban is kiugróan gyors a vírus terjedése, amelyekről az ember azt hitte, hogy ott minden rendben van.
A kutatást mennyire hátráltatja a helyzet?
Rendkívüli módon, nálunk a tavaszi lezárások idején csak néhány ember jöhetett be a laboratóriumba, a kritikus kísérletek folytatása érdekében. Ezeket már korábban elkezdtük, nagyon sok pénzbe kerültek, illetve fenn kellett tartanunk az állatállományt. A kutatócsoportomból minden ötödik ember jöhetett be az intézetbe. Ezután, a részleges nyitás első fázisában már visszajöhettek azok (a csapatom harmada), akik gyalog vagy biciklivel be tudtak járni az egyetemre, és nem kellett a tömegközlekedést használniuk. Jelenleg az emberek több mint a fele bejárhat az egyetemre. Ez azt jelenti, hogy azok, akik kísérleti munkát végeznek, két műszakban dolgoznak, de a délelőttös és a délutános műszak nem találkozhat egymással. Minden egyéb munka, ami otthonról számítógéppel megoldható, távolról folyik. Így férünk hozzá a szuperszámítógéphez is. A jelenleg futó projektek már rendben mennek. Az új ötletek kiagyalása nehezebb, ehhez nagyon jó lenne, ha személyesen is össze tudnánk gyűlni.
Az önről elérhető életrajzokban eddig az Agy díj (Brain Prize) volt a legrangosabb kitüntetéseként feltüntetve. Ezentúl a Gerard-díj lesz az? Melyik a kedvesebb az ön számára?
Ha rajtam múlna, én minden díjat eltörölnék, nem hiszem, hogy sok értelmük van. Én a legnagyobb „díjat” tavaly kaptam, amikor Chicagóban az Idegtudományi Társaság 50. konferenciáján hétezren hallgatták meg az előadásomat, ami rekordnak számít. Ez számomra maga volt a közönségdíj, amit nem lehet felülmúlni.
A Gerard-díjat az életművéért kapta…
Hát igen, ez elég szomorú, nem? Akkor adnak ilyesmit, amikor úgy gondolják, hogy egy pálya a végéhez ért.
Nem, ez biztosan eszébe sem jutott senkinek. Mégis, ha kívülállóként tekintene vissza a pályájára, melyik felfedezését tartaná a legtöbbre?
Ezt mástól kell megkérdezni, a felfedezők sosem tudják megítélni a saját felfedezésük valós értékét. Kepler bolygómozgási törvényeit valójában Newton nevezte törvényeknek (vagyis vezette le Kepler munkásságából), Kepler maga nem is tudta, hogy neki vannak törvényei. Vagy hogy a mi szakmánkból mondjak egy példát, amikor azt mondták Sir John Ecclesnek (akit én személyesen ismertem), hogy micsoda csodálatos felfedezés volt annak bizonyítása, hogy az ingerületátvitel valóban kémiai közvetítőkkel történik (Eccles a szinaptikus folyamatok felfedezéséért kapott 1963-ban orvosi Nobel-díjat), akkor ő erre azt mondta, hogy ez csak egy apró lépés volt az életében. Pedig mindenki erre emlékszik. Ha a saját eredményeim közül kellene mondanom valamit, akkor a legtöbben azzal jönnek, hogy „a Buzsáki Gyuri az agyi ritmusokért felelős”. Mások azt mondanák, hogy az idegi szintaxisok kutatása fűződik a nevemhez.
Ezek mellett még a memóriaműködést szokták említeni.
E vélemények a Gerard-díj kapcsán is előkerültek, ha elárulhatok egy kulisszatitkot. Az első fundamentális megfigyelésünk az előrecsatolt (feed-forward) gátlás felfedezése, amikor a preszinaptikus sejt serkent egy gátló interneuront, amely gátolja a következő idegsejtet. Ez ma már annyira alapvető jelenség, hogy meg sem említenek engem miatta, hiszen mindenki magától értetődőnek veszi az egészet. Én mégis ezt tartom a legnagyobb felfedezésemnek, amit még fiatalkoromban, az 1980-as évek elején értem el. Én rádióamatőr voltam, ezért számomra az előrecsatolt gátlás gyakorlatilag mérnöki alapelvnek tűnt. Nyilvánvaló, hogy az agyban meg kell gátolni azt, hogy a serkentés elszabaduljon, ezért a serkentés és a gátlás mindig kéz a kézben jár egymással.
Miért volt ez akkoriban paradigmaváltást hozó felfedezés?
Akkoriban összesen három interneuron aktivitását figyeltem meg közvetlenül, kettőt közülük izolált agyszeletekben, de ezek viselkedéséről leginkább spekulációk álltak a rendelkezésünkre. Aztán 1979-ben, amikor San Antonióban voltam posztdok kutató (és a feleségem nélkül karácsonyoztam, mert őt nem engedték ki Magyarországról), szenteste egyetlen éjszaka alatt találtam három újabb interneuront. Ahogy egyre több új ilyen idegsejtet találtam, észrevettem, hogy ezek a sejtek sokkal hamarabb „megszólalnak”, mint ahogy a piramissejteknek lehetőségük lenne tüzelni (a piramissejtek a nagyagykéreg jellegzetes idegsejtjei). Ez maga volt az előrecsatolt gátlás, ami a Nature-nek nem kellett, de a Brain Research folyóiratban megjelent. De hogy jön ez a Gerard-díj odaítéléséhez? Nos, ugyanebben az időben egy másik agykutató, Roger Nicoll indirekt módon, a résztvevő interneuronok felfedezése nélkül ugyancsak rájött az előrecsatolt gátlás jelentőségére, és egy évvel később ő is publikálta az eredményt. Nicoll azóta is mondogatta nekem, hogy nem hagyta nyugodni a kérdés, hogy a felfedezés végül is az övé volt, vagy az enyém. Most ő is benne volt a Gerard-díjat odaítélő bizottságban, és ezzel, mondhatjuk, elismerte az én elsőbbségemet (és az indoklásban is megemlíti ezt a felfedezést).
Említette, hogy rádióamatőr volt fiatal korában, és mérnöknek készült. Miért lett végül mégis orvos?
Nagyon egyszerű oka van ennek, a szüleim nem tudták volna fizetni a budapesti mérnöki tanulmányaimat. Bár annak idején ingyenes volt az oktatás, ez mégsem volt teljesen igaz, hiszen valahol lakni kellett, valamit enni kellett az embernek. Így az orvosi mellett döntöttem, amit Pécsen is lehetett tanulni, és a gimnázium utolsó évében kezdtem komolyabban biológiát tanulni, mert abból is volt felvételi. Aztán másodévesen bekerültem Grastyán Endre intézetébe, ahol gyakorlatilag ugyanazt csinálhattam, amit most: az idegi információtovábbítással, a neuronális ingerületvezetési körök szerveződésével kapcsolatos kérdéseket kutathattam. Eközben pedig használhattam a műszaki előképzettségemet is, hiszen addigra már jól ismertem az oszcilloszkópot és sok más kutatási berendezést is. Grastyán mellett mindig rendkívül kiváló emberek dolgoztak, nemcsak biológusok, hanem mérnökök és matematikusok is. Rájöttem, hogy az orvosit el kell végezni, de mellette tudományt is lehet csinálni.
Már az 1970-es évek végén Nyugaton kutathatott. Ez akkoriban mennyire volt általános lehetőség?
Abszolút nem volt mindennapos. A külföldre jutás legbiztosabb módja akkoriban az volt, ha az ember az NB1-ben focizott, vagy úszóbajnok volt. Nos, én úsztam, de abból nem jött össze semmi. Igazából, a Nyugatra való kijutás esélye volt az egyik fontos motiváció, amiért is az Élettani Intézetet választottam. A pécsi Élettani Intézetben sokaknak megadatott ez. Az egyetem két meghatározó vezetője Ernst Jenő és Lissák Kálmán voltak. A háború előtt és után felváltva védték egymást a támadásoktól. A második világháború végén ők ketten mentek ki a Vörös Hadsereg parancsnokaihoz, és szimbolikusan átadták Pécs kulcsait, így sikerült elkerülni a pusztító ostromot. Ezután védett emberekké váltak, olyasmit is megtehettek, amit más nem. Például publikálhattak külföldön, és megengedték, hogy az embereik is kimehessenek Nyugatra tanulmányutakra. Ezért is mentem tehát az intézetbe, ahonnan 1979-ben kimehettem Texasba, majd Kanadába, később a feleségem is csatlakozott hozzám. Igazából, én már vissza sem akartam volna menni Magyarországra, de a feleségem akkor még nem fejezte be az orvosi egyetemet, Amerikában viszont elölről kellett volna kezdenie az egészet. Így hazamentünk mindketten néhány évre, mielőtt végleg az Egyesült Államokban telepedtünk volna le. Utólag ez is jó döntés volt, Pécsen több fontos eredményt is elértünk.
A pályája elején sokat foglalkozott a hippokampusszal. Ezt a témát kiosztották Önnek, vagy a saját választása volt?
A hippokampuszt Grastyántól örököltem, hiszen ő volt a théta-oszcilláció (az idegsejtek jellegzetes ritmusú szinkronizált aktivitása) atyja. Nem ő fedezte fel, de ő volt az első ember, akinek sikerült szabadon mozgó állatból ilyen aktivitást elvezetnie – ezt az eredményét a mai napig idézik. Így én beleszerettem a hippokampuszba. Grastyán pályáján ezek az idők jelentették a csúcspontot. Az intézet más munkatársai szándékosan igyekeztek eltávolodni a hippokampusztól, hogy megkülönböztessék magukat Grastyántól, de nekem ez nem volt teher, így ezzel kezdtem foglalkozni. Amikor eljutottam Kanadába, éppen Grastyán „ellenfeléhez” kerültem, aki gyökeresen más véleményen volt a hippokampuszról. Grastyán úgy gondolta, hogy ez az agyi régió a motivációkért és az emóciókért felelős, és nem hitt abban, hogy a memóriához is lehet köze. Szerinte a hippokampális théta-oszcillációk a külvilágból érkező ingerek vagy a figyelmi állapot hatására alakulnak ki. A kanadai főnököm viszont azt gondolta, hogy a hippokampusz fő feladata az akaratlagos mozgás indításában van. Ez a szöges ellentét alkalmat adott arra, hogy az alapvető életjelenségek, például az akaratlagos mozgás hátterében meghúzódó folyamatokról kezdjek gondolkodni.
Pályája kezdetekor mire számított, mennyire fogjuk érteni az agyműködést 2020-ban? Csalódott az eddig elért eredmények miatt?
Nem vagyok csalódott, hiszen reálisan gondolkodó ember vagyok, de valóban azt hittem, hogy sokkal többet fogunk mára elérni. Nem is a kitűzött célok megvalósítása nem sikerült, hanem azok az időtávok nem valósultak meg, amelyeket e célokhoz kapcsoltak. Az új koncepciók nagyon lassan épülnek be, a technikai fejlődés a gyorsabb. Azoknak az állításoknak, miszerint öt év múlva minden gerincvelősérült sétálni fog az idegi protéziseknek hála, semmi értelmük, mert szükségszerűen leegyszerűsítők. A tudomány fejlődése általában lassú, amelyet időnként előre nem látható ugrások gyorsíthatnak fel. Ezek új technológiákhoz, új ötletekhez kapcsolódnak, és sohasem lehet őket megjósolni. Mégis azt hittem, hogy a pszichiátriai betegségek megértésében óriási előrelépések lesznek, ehelyett inkább kisebbek vannak. Amikor új ember érkezik a laborba, mindig olyan tervekkel áll elő, ami harminc ember húszévi munkáját igényli. Én ilyenkor azt kérem tőle, hogy először tanulja meg, hogyan kell megfelelő elvezetést készíteni az agyból. Miután ezt egy fél év alatt kitanulja, rájön, hogy melyek azok a korlátok és lehetőségek, amelyek meghatározzák a tudományos fejlődést.
Az agyi ritmusok vizsgálatához annak idején adottnak tűntek a feltételek?
Amikor én a pályámat kezdtem, nekem azt mondta Grastyán György, hogy az agyi ritmusok fontosak az agyműködésben. Én pedig ezt elfogadtam, hiszen nem kérdőjelezhettem meg az autoritást. Az évek során az agyi oszcillációk nekem biztonságos alapot adtak, hiszen kiderítettük, hogy ezek egy gyönyörű, matematikailag leírható rendszert képeznek az agyban. Sőt, e rendszer működése minden emlős idegrendszerében azonos módon történik. Még sosem találtunk kivételt arra, hogy például az alvási orsók másképp működtek volna az egérben, mint a majomban vagy más emlősben. És ha kiderül, hogy egy gyógyszer befolyásolni képes ezt a mintázatot egy egérben, mérget vehetünk rá, hogy – néhány kivételtől eltekintve – ugyanez az emberben is működni fog. Vagyis az oszcillációknak köszönhetően nem eshetek abba a hibába, hogy rosszul meghatározott, homályos folyamatok nyomait keressem az agyban. Az oszcillációk léteznek, ameddig eljutok a kutatásukkal, addig eljutok, aztán a következő generáció folytatja majd a munkát.
