„Wstępująca kontrola jądra międzykonarowego - rola połączenia jądro niepewne - jądro międzykonarowe w ekspresji preferencji oraz postrzeganiu nowości; badania ex vivo i behawioralne”

kierowniczka: dr hab. Anna Błasiak, prof. UJ
czas realizacji: 2019-2023

Dzięki realizacji projektu Sonata Bis 8 „Wstępująca kontrola jądra międzykonarowego - rola połączenia jądro niepewne - jądro międzykonarowe w ekspresji preferencji oraz postrzeganiu nowości; badania ex vivo i behawioralne” zbadano, mechanizmy neuronalne odpowiedzialne za rozróżnianie bodźce nowe od znanych oraz w jaki sposób proces ten może być zaburzany przez stres. Skoncentrowano się na dwóch niewielkich, ale kluczowych strukturach mózgu: jądrze niepewnym (nucleus incertus, NI) i jądrze międzykonarowym (interpeduncular nucleus, IPN), które współuczestniczą w kontroli reakcji na nowość i różne rodzaje stresorów.

Z wykorzystaniem nowoczesnych technik neuronaukowych (m.in. optogenetyki oraz mapowania połączeń neuronalnych przy użyciu wektorów wirusowych) szczegółowo opisano anatomiczne i funkcjonalne połączenia pomiędzy NI i IPN. Wykazano, że neurony NI zawierające neuropeptyd relaksynę-3 stanowią istotne źródło sygnałów docierających do IPN, a ich aksony tworzą gęstą sieć projekcji do licznych obszarów mózgu, w tym zaangażowanych w kontrole zachowań społecznych i regulację ogólnego stanu wzbudzenia. Zidentyfikowano także różne typy neuronów w IPN, różniące się rodzajem syntetyzowanych neuroprzekaźników oraz obecnością receptorów dla dopaminy i acetylocholiny, co pozwoliło lepiej zrozumieć, jak struktura ta odbiera informacje o nowości/znajomości bodźców.

Zbadano, jak aktywacja receptorów dla relaksyny-3 (RXFP3), dopaminy (D1) i acetylocholiny (receptory nikotynowe) wpływa na aktywność neuronów IPN na poziomie pojedynczych komórek oraz sieci neuronalnej tej struktury. Uzyskane wyniki pozwoliły opisać nowy mechanizm integracji informacji o stresie z informacjami o nowości i znajomości bodźców. Co ważne, wykazano, że w warunkach kontrolnych oś NI → IPN nie jest niezbędna do prawidłowej preferencji nowości społecznej, natomiast po narażeniu na stres staje się kluczowym elementem modulującym zachowania społeczne.

Projekt dostarczył pierwszego tak szczegółowego opisu osi NI → IPN jako ważnego elementu mechanizmu neuronalnego odpowiedzialnego za reagowanie na nowość, stres i bodźce społeczne. Poszerzono w ten sposób wiedzę na temat współdziałania konkretnych populacji neuronów i neuroprzekaźników w kształtowaniu reakcji na nowe bodźce socjalne, co w szerszej perspektywie ma znaczenie dla zrozumienia i potencjalnego leczenia zaburzeń psychicznych związanych ze stresem, lękiem, uzależnieniami oraz zaburzeniami interakcji społecznych.