24.06.2018
PL EN
11.04.2018 aktualizacja 11.04.2018

Łódzcy neurobiolodzy badają wpływ hormonów stresu na aktywność elektryczną mózgu

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Łódzcy neurobiolodzy prowadzą badania nad wpływem hormonów stresu, czyli kortykosteroidów, na aktywność elektryczną mózgu. Ich zdaniem może mieć to znaczenie dla zrozumienia mechanizmów powstawania schorzeń związanych ze stresem.

„Mam nadzieję, że wiedza, którą uzyskamy w wyniku badań, może w przyszłości w jakiś sposób przełożyć się np. na nowe techniki diagnostyczne, czy też nowe możliwości farmakoterapii w przypadku takich chorób jak depresja, uzależnienia lekowe czy zespół stresu pourazowego” - powiedział 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 zaś strony tego typu aktywność EEG towarzyszy również patologicznym stanom ośrodkowego układu nerwowego jak 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” - dodał neurobiolog.

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

„Natomiast my odkryliśmy, że sama ta struktura również jest zdolna do tego, aby generować rytm theta samodzielnie, niezależnie od bodźców z innych rejonów mózgu” - wyjaśnił 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” - dodał.

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 na te mechanizmy.

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” - dodał prof. Kowalczyk.

Jego zdaniem, wyniki tych doświadczeń mogą dostarczyć cennych danych dotyczących związku obszaru tylnego podwzgórza z patogenezą takich schorzeń jak: depresja, uzależnienia lekowe czy zespół stresu pourazowego.

Prof. Kowalczyk ma nadzieję, że wiedza, którą uzyskają w wyniku badań, może w przyszłości przełożyć się na m.in. na nowe techniki diagnostyczne, czy nowe możliwości farmakoterapii. „Natomiast są to pierwsze, wstępne badania. Nikt tego wcześniej nie robił i dla nas każdy ich wynik będzie zaskakującym. Mamy jednak nadzieję, że wyniki będą zgadzać się z naszymi wstępnymi założeniami” - podsumował naukowiec z UŁ.

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.

PAP - Nauka w Polsce

szu/ ekr/

Copyright © Fundacja PAP 2018