Traumatyczne doświadczenia we wczesnym dzieciństwie (ELS), zaburzają rozwój wielu obszarów mózgu odpowiedzialnych za regulację stresu i emocji. Zmiany te zwiększają podatność na zaburzenia lękowe oraz uzależnienia, w tym nadużywanie alkoholu w dorosłym życiu. Prowadzone badania koncentrują się na zrozumieniu, w jaki sposób, w kontekście wywołanego stresem kompulsywnego pobierania alkoholu, ELS wpływa na funkcjonowanie szlaku neuronalnego łączącego boczną uzdeczkę (LHb) oraz jądro niepewne (NI) – struktury zaangażowane w przetwarzanie bodźców awersyjnych i negatywnych emocji, reakcję stresową oraz uzależnienia. Badania te wykorzystują zwierzęcy model ELS oraz szeroki wachlarz technik neurobiologicznych, w tym śledzenie szlaków neuronalnych przy pomocy wektorów wirusowych, hybrydyzację in situ, immunohistochemię, chemogenetykę, rejestracje elektrofizjologiczne ex vivo i testy behawioralne. Pozwolą one uzupełnić dotychczasową wiedzę na temat mechanizmów neuronalnych, łączących wczesnodziecięcy stres z kompulsywnym nadużywaniem alkoholu w dorosłym życiu, ze szczególnym uwzględnieniem roli szlaku LHb–NI w tych procesach. W dalszej perspektywie, mogą wskazać nowe kierunki rozwoju terapii dla uzależnionych od alkoholu osób z historią ELS.

Zespół stresu pourazowego (ang. post-traumatic stress disorder, PTSD) to zaburzenie rozwijające się po doświadczeniu silnie traumatycznych wydarzeń, charakteryzujące się m.in. nawracającymi wspomnieniami, koszmarami sennymi i trudnościami w regulacji emocji. Prowadzone badania mają na celu zrozumienie, w jaki sposób neuropeptydy, relaksyna-3 (RLN3) i oksytocyna (OXT), zaangażowane w regulację stresu i zachowań społecznych, wpływają na aktywność neuronalną brzusznego hipokampa w kontekście rozwoju PTSD. Badania prowadzone są na zwierzęcym modelu PTSD z wykorzystaniem nowoczesnych technik neurobiologicznych, takich jak znakowanie szlaków neuronalnych, immunohistochemia, hybrydyzacja in situ (RNAscope) oraz rejestracje elektrofizjologiczne ex vivo. Uzyskane wyniki pozwolą lepiej zrozumieć mechanizmy neuronalne odpowiedzi na stres oraz potencjalne zależności między RLN3 a OXT, co może przyczynić się do opracowania nowych strategii terapeutycznych dla osób cierpiących na PTSD.

Zaburzenia lękowe stanowią największą grupę zaburzeń psychicznych, jednak obecne terapie koncentrują się na leczeniu obserwowalnych objawów, a nie mechanizmów neuronalnych, które wciąż pozostają niejasne. Dlatego badania mające na celu odkrycie neurochemicznych, neuroanatomicznych i komórkowych mechanizmów leżących u podstaw tych zaburzeń są niezwykle istotne.

Niniejszy projekt skupia się na osi jądro międzykonarowe (IPN) – brzuszny hipokamp (vHipp), która obejmuje struktury kluczowe dla kontroli lęku. IPN uczestniczy w rozróżnianiu nowych i znajomych bodźców, sygnalizuje nieprzyjemne objawy odstawienia narkotyków oraz odgrywa istotną rolę w zachowaniach lękowych. IPN gęsto unerwia vHipp, strukturę układu limbicznego zaangażowaną w formowanie kontekstowej pamięci strachu, unikanie oraz reakcje lękowe.

Ponadto projekt koncentruje się na roli sygnalizacji czynnika wzrostu nerwów (NGF) w wyżej wymienionym obwodzie. NGF został odkryty jako neurotrofina odpowiedzialna za wzrost i przeżycie neurytów, jednak nowsze badania wykazały jego rolę także w zachowaniach związanych z lękiem. Co istotne, poziomy NGF znacząco różnią się w warunkach stresowych u zwierząt i ludzi. IPN jest strukturą o jednym z najwyższych poziomów ekspresji mRNA dla wysokopowinowactwowych receptorów NGF, TrkA, natomiast vHipp jest bogaty w włókna immunoreaktywne na TrkA. Mimo to rola i charakterystyka sygnalizacji NGF w osi IPN–vHipp pozostają niejasne.

Głównym celem proponowanego projektu jest szczegółowa elektrofizjologiczna i neurochemiczna charakterystyka obwodu IPN–vHipp, a także opis funkcjonalnej łączności pomiędzy IPN a vHipp.

Zachowania agresywne należą do wrodzonych, ewolucyjnie zachowanych form interakcji społecznych. Jedną z postaci agresji jest przemoc, która stanowi poważny, globalny problem. Patologiczne formy agresji obserwuje się również w chorobach neuropsychiatrycznych i neurodegeneracyjnych. Agresja jest bardzo złożonym wzorcem behawioralnym, przez co pomimo lat badań, neurobiologiczne mechanizmy leżące u jej podłoża pozostają niejasne. Liczne dowody naukowe potwierdzają rolę brzuszno-przyśrodkowego jądra podwzgórza (VMH) w kontroli agresji. Neuropeptydy, do których należy między innymi relaksyna-3 (RLN3), są zaangażowane w kontrolę interakcji społecznych. RLN3 moduluje aktywność neuronów oksytocynowych (OXT) – neuropeptydu nazywanego również hormonem miłości. Wbrew powszechnym przekonaniom, dane naukowe wskazują, że oksytocyna jest silnie powiązana z agresją. Ponadto badania pokazują, że RLN3 odgrywa rolę w regulacji stanu pobudzenia (arousal), a także wpływa na stres, lęk oraz wzorce behawioralne związane z agresją. Jądro niepewne (NI) jest jednym z głównych źródeł RLN3 w mózgu i wykazuje dużą wrażliwość na bodźce środowiskowe związane ze stresem. Funkcje pośredniczone przez RLN3 oraz NI sugerują, że system RLN3 tej struktury może być zaangażowany w mechanizmy agresji. Dotychczas jednak nie odnotowano żadnych bezpośrednich doniesień naukowych na ten temat. Co istotne, wstępne wyniki badań wykazują obecność włókien RLN3 oraz receptorów RLN3 w jądrze brzuszno-przyśrodkowym podwzgórza (VMH), a wcześniejsze analizy anatomiczne sugerują istnienie połączeń między NI a VMH. Celem projektu jest zbadanie neuroanatomicznych właściwości osi NI-VMH, a także opisanie neurofizjologicznych i funkcjonalnych cech neuronów VMH wrażliwych na RLN3. Kolejnym celem jest określenie związku pomiędzy osią RLN3 NI-VMH a agresją.

Zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASD) to jedne z najczęściej diagnozowanych zaburzeń neurorozwojowych, wiążące się m.in. z trudnościami w komunikacji społecznej i odmiennym przetwarzaniem informacji. Projekt Preludium 23 koncentruje się na roli neuropeptydów relaksyny-3 (RLN3) i oksytocyny (OXT) w modulacji aktywności zakrętu zębatego — kluczowej części hipokampa odpowiedzialnej za separację wzorców, przetwarzanie kontekstu oraz neurogenezę, proces często zaburzony w ASD. W badaniach wykorzystane zostaną nowoczesne techniki, takie jak elektrofizjologia patch-clamp, immunohistochemia, hybrydyzacja in situ oraz rejestracje z macierzy wieloelektrodowych, a także testy behawioralne oceniające zachowania społeczne. Analiza działania układów OXT/OXTR i RLN3/RXFP3 pozwoli określić ich wpływ na funkcjonowanie zakrętu zębatego, w tym na aktywność neuronalną i procesy neurogenezy. Uzyskane wyniki przyczynią się do lepszego zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw ASD i mogą stanowić podstawę do opracowania nowych, bardziej precyzyjnych strategii terapeutycznych.

Zaburzenia lękowe należą do najczęstszych problemów psychicznych, dotykając niemal jednej trzeciej populacji. Pomimo licznych badań, neuronalne mechanizmy leżące u ich podstaw pozostają w dużej mierze niepoznane. Wiadomo jednak, że czynniki takie jak trauma lub nadmierny stres predysponują do ich rozwoju. Zaburzenia lękowe obejmują między innymi zespół stresu pourazowego (PTSD), który charakteryzuje się deficytami w przetwarzaniu informacji kontekstowych związanych z pamięcią emocjonalną. Mechanizmy neuronalne leżące u podstaw PTSD są związane z zaburzeniami separacji wzorców, czyli procesem umożliwiającym prawidłowe rozróżnianie podobnych bodźców. Brzuszny hipokamp (vHPC) to struktura, która odgrywa kluczową rolę w regulacji emocji i zachowań lękowych, a jego część – zakręt zębaty (vDG) – pełni kluczową funkcję w procesie separacji wzorców. Warto podkreślić, że vHPC jest bogato unerwiony przez aksony zawierające neuropeptyd relaksynę-3 (RLN3), której głównym źródłem w mózgu jest jądro niepewne (NI). Co ważne, NI to struktura o wysokiej wrażliwości na stres, odgrywająca istotną rolę w formowaniu pamięci kontekstowej, natomiast jego rola w kształtowaniu aktywności vHPC i możliwy udział szlaku NI-vHPC w zachowaniach lękowych pozostają nieznane. Ponadto vDG pozostaje pod kontrolą modulacyjną innego neuropeptydu – oksytocyny (OXT), która również bierze udział w regulacji reakcji na stres, interakcji społecznych i zachowań związanych z traumą. Co ważne, układ OXT wydaje się być pod ścisłą kontrolą sygnalizacji RLN3. Planowane badania obejmują zbadanie funkcjonalnej łączności i profilu neurochemicznego szlaku NI-vDG oraz określenie roli tego szlaku i sygnalizacji vDG RLN3/RXFP3 w kształtowaniu aktywności neuronów vDG, separacji wzorców neuronowych i zachowań związanych z lękiem.

Zespół stresu pourazowego (ang. post-traumatic stress disorder, PTSD) to zaburzenie rozwijające się po doświadczeniu silnie traumatycznych wydarzeń, charakteryzujące się m.in. nawracającymi wspomnieniami, koszmarami sennymi i trudnościami w regulacji emocji. Prowadzone badania mają na celu zrozumienie, w jaki sposób neuropeptydy, relaksyna-3 (RLN3) i oksytocyna (OXT), zaangażowane w regulację stresu i zachowań społecznych, wpływają na aktywność neuronalną brzusznego hipokampa w kontekście rozwoju PTSD. Badania prowadzone są na zwierzęcym modelu PTSD z wykorzystaniem nowoczesnych technik neurobiologicznych, takich jak znakowanie szlaków neuronalnych, immunohistochemia, hybrydyzacja in situ (RNAscope) oraz rejestracje elektrofizjologiczne ex vivo. Uzyskane wyniki pozwolą lepiej zrozumieć mechanizmy neuronalne odpowiedzi na stres oraz potencjalne zależności między RLN3 a OXT, co może przyczynić się do opracowania nowych strategii terapeutycznych dla osób cierpiących na PTSD.