Łódź: neurobiolodzy badają wpływ hormonów stresu na aktywność elektryczną mózgu

Autor: naukawpolsce.pap.pl/Rynek Zdrowia • • 12 kwietnia 2018 12:44

Wpływ hormonów stresu, czyli kortykosteroidów, na aktywność elektryczną mózgu może być kluczowy dla zrozumienia mechanizmów powstawania schorzeń związanych ze stresem.

Chodzi m.in. o lepsze zrozumienie mechanizmów powstawania schorzeń związanych ze stresem Fot. Archiwum (zdjęcie ilustracyjne)

- Mam nadzieję, że wiedza, którą uzyskamy w wyniku badań, może w przyszłości przełożyć się np. na nowe techniki diagnostyczne, czy też nowe możliwości farmakoterapii w przypadku takich chorób jak depresja, uzależnienia lekowe czy zespół stresu pourazowego - mówi PAP prof. Tomasz Kowalczyk z Katedry Neurobiologii Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego.

Łódzcy naukowcy od kilkunastu lat zajmują się badaniem specyficznego wzorca aktywności elektrycznej mózgu - rytmu theta. Jest on jednym z najlepiej zsynchronizowanych wzorców elektroencefalograficznych (EEG) rejestrowanych w mózgach ssaków. U człowieka wzorzec ten rejestrowany jest głównie z okolic skroniowych oraz czołowych kory mózgowej.

Zdaniem prof. Kowalczyka, jest on niezwykle istotny, ponieważ pojawia się w mózgach wszystkich ssaków, w tym w mózgu człowieka, w dwojakich sytuacjach. Po pierwszy związany jest ze zdrowym mózgiem - u ludzi generowany jest podczas snu, w momencie kiedy np. uczymy się odnajdywać drogę w nieznanym otoczeniu, kiedy rozwiązujemy skomplikowane równania matematyczne, a nawet kiedy popełniamy błędy językowe.

Z drugiej strony tego typu aktywność EEG towarzyszy również patologicznym stanom ośrodkowego układu nerwowego, np. padaczce, chorobie Alzheimera i Parkinsona, depresji czy migrenom. - W naszej katedrze od lat zajmujemy się badaniem podstawowych właściwości tego rytmu i na ich podstawie charakteryzujemy tę aktywność pod kątem właściwości elektrofizjologicznych i neurochemicznych - dodaje neurobiolog.

W ostatnich latach łódzcy naukowcy odkryli nowe źródło rytmu theta w obszarze tylnego podwzgórza (PHa). Obszar ten uważany był dotąd jedynie za modulator aktywności rytmicznej theta rejestrowanej w wyższych piętrach ośrodkowego układu nerwowego.

- Odkryliśmy, że sama ta struktura również jest zdolna do tego, aby generować rytm theta samodzielnie, niezależnie od bodźców z innych rejonów mózgu - wyjaśnia prof. Kowalczyk.

Badania prowadzone w ostatnich latach wskazują na rolę rytmu theta jako niespecyficznego wyznacznika procesów patologicznych, zachodzących w ośrodkowym układnie nerwowym. Zaobserwowano m.in. że aktywność EEG rejestrowana u pacjentów cierpiących na chorobę Alzheimera jest znacznie bardziej regularna i synchroniczna w porównaniu do osób zdrowych, a moc sygnału w paśmie theta wyraźnie wzrasta.

Sugeruje się, że zmiany w paśmie rejestrowanego rytmu theta mogą służyć jako biomarker we wczesnej diagnostyce choroby Alzheimera, a badania nad rytmem mogą przyczynić się do poznania etiologii tego schorzenia. W ostatnich latach wykazano również ścisły związek pomiędzy zdolnością do generowania oscylacji theta, a odpowiedzią na nagły stres środowiskowy.

Łódzcy naukowcy wykazali w swoich wcześniejszych badaniach, że aktywność rytmu theta, która generowana jest w obszarze tylnego podwzgórza, może być wrażliwa na pewne związki powiązane ze stresem - na kortykosteroidy.

- W ten sposób zrodził się pomysł badań, które mają określić wpływ hormonów stresu – u zwierząt kortykosteronu, u ludzi - kortyzolu, które w sytuacjach stresowych są uwalniane w organizmie, na aktywność elektryczną mózgu - mówi profesor.

Naukowcy z Katedry Neurobiologii UŁ, we współpracy z Zakładem Fizjologii Instytutu Farmakologii PAN w Krakowie, zbadają te mechanizmy na poziomie pojedynczych neuronów i sieci neuronalnych, określą także wpływ kortykosteronu.

Z drugiej strony - jako pierwsi na świecie - będą badać aktywność tylnego podwzgórza u zwierząt (szczurów), które są poddane przedłużonemu stresowi. - W ten sposób chcemy sprawdzić w jaki sposób ta struktura się zachowuje w warunkach stresowych, które w pewien sposób imitują stany depresyjne u ludzi - dodaje prof. Kowalczyk.

Projekt „Neuronalne i behawioralne korelaty rytmu theta generowanego w obszarze tylnego podwzgórza - badania in vivo oraz in vitro” otrzymał ponad 1 mln zł dofinansowania w konkursie OPUS 13 Narodowego Centrum Nauki. Jego zakończenie planowane jest na 2021 rok.

Więcej: naukawpolsce.pap.pl

Podaj imię Wpisz komentarz
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin forum