Działalność Naukowa

Profil badawczy:

Dalekosiężnym celem naszych badań jest poznanie relacji mózg-umysł. Uważamy, że można zlokalizować w mózgu czynności umysłu oraz wyjaśnić ich molekularne i komórkowe podłoże. Podglądamy te zjawiska przez okno jakie tworzą uczenie się i pamięć, które można skutecznie poznawać u zwierząt doświadczalnych. Uważamy, że podstawą tych procesów jest tzw. plastyczność synaptyczna, czyli zmiany siły połączeń między komórkami nerwowymi w mózgu. Zmiany te zaś określają funkcjonowanie sieci neuronalnych, przechowujących, przenoszących i modyfikujących informacje.

Ponad 25 lat temu odkryliśmy zjawisko zmian aktywności genów w komórkach nerwowych w mózgu w wyniku uczenia się i tworzenia pamięci długotrwałej. Zaobserwowane wówczas zmiany ekspresji genu c-fos, który koduje składnik regulatora aktywności genów, czyli czynnika transkrypcyjnego, zwanego AP-1. Poszukiwania genów kontrolowanych przez AP-1 doprowadziły nas do układu enzymów proteolitycznych macierzy zewnątrzkomórkowej na synapsie pobudzającej. W szczególności nasze dzisiejsze badania ogniskują się wokół MMP-9 (ang. Matrix metalloproteinase-9), metaloproteazy macierzowej. Odkryliśmy jest synaptyczne występowanie, lokalną translację i wydzielenie po pobudzeniu komórki nerwowej. Zidentyfikowaliśmy niektóre substraty. Wykazaliśmy także ważny udział MMP-9 w plastyczności synaptycznej, uczeniu się i pamięci. Obecnie badamy zwłaszcza uczenie apetytywne, czyli prowadzące do zapamiętania zdarzeń przyjemnych. Odkryliśmy, że pewna struktura mózgu, tzw. Jądro środkowe ciała migdałowatego odgrywa tu wielką rolę.

Nasze bieżące badania to:

Metaloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej

Badanie funkcji metaloproteinaz macierzy zewnątrzkomórkowej (w szczególności MMP-9) i ich endogennych inhibitorów w plastyczności neuronalnej (fizjologia i patologia epilepsji i uzależnień) oraz w śmierci komórek.

Serum Response Element (SRE)

Badanie wpływu białka SRE (Serum Response Element) i regulatorów jego transkrypcji na plastyczność neuronalno-synaptyczną.

Uczenie apetytywne i plastyczność synaptyczna ciała migdałowatego w ramach projektu TEAM Zrozumieć uzależnienia

Projekt grantowy Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014 – 2020 (PO IR), Oś IV; Zwiększenie potencjału naukowo-badawczego, Działanie 4.4: Zwiększanie potencjału kadrowego sektora B+R, Program TEAM (POIR.04.04.00-00-1ACA/16-00).

Celem projektu jest zidentyfikowanie specyficznych obwodów neuronalnych, czyli zestawów komórek nerwowych gromadzących pamięć apetytywną i sterujących zachowaniami mającymi na celu podążanie za bodźcami przyjemnymi. Stawiamy hipotezę, że po pierwsze istnieje taki obwód w obrębie ciała migdałowatego (prowadząc z tzw. jądra podstawnego do jądra środkowego lub jego bezpośredniej okolicy). Co więcej, proponujemy, że zmiany plastyczne tego obwodu, czyli modulacja efektywności działania sieci neuronalnej, oparta o modyfikacje przewodności połączeń między komórkami nerwowymi (synaps) zależy od określonych białek. A na koniec sugerujemy, że plastyczność tego samego, lub bardzo podobnych obwodów neuronalnych jest podłożem zarówno uczenia się apetytywnego, jak i rozwoju uzależnienia od alkoholu. Skupienie się na wybranych białkach, kluczowych dla procesów plastyczności synaptycznej z jednej strony pozwoli nam na obrazowanie neuronów i synaps, w których obecność tych białek wskazuje na zachodzące zmiany przewodności. Z drugiej strony, poprzez złożone manipulacje genetyczne, pozwoli na wykorzystanie tej wiedzy do stworzenia narzędzi doświadczalnych, umożliwiających kontrolę wybranych neuronów i synaps, a z trzeciej wreszcie otworzy drogę do wykorzystania tych informacji do kontroli zachowań. W szczególności oczekujemy, że dostarczymy silnych argumentów na rzecz opracowania nowych terapii bardzo dolegliwych i złożonych ludzkich zaburzeń zachowania, takich jak tych prowadzących do otyłości, jadłowstrętu (anoreksji), czy też uzależnień.

Komentarze są wyłączone.