Pracownia Molekularnych Podstaw Zachowania

Kierownik: Katarzyna Radwańska

Zespół: Kacper Łukasiewicz, Żaneta Matuszek, Zofia Mijakowska (doktorantka), Magdalena Ziółkowska

Profil badań

Procesy związane z powstawaniem i przebudową śladu pamięciowego są podstawą funkcjonowania mózgu. Procesy te są zaburzone w wielu chorobach psychicznych takich jak zespół stresu pourazowego czy uzależnienie. W chwili obecnej molekularne podłoże pamięci nie jest jednak poznane w stopniu wystarczającym na stworzenie skutecznych terapii zaburzeń poznawczych.
Nasz zespół zajmuje się molekularnym podłożem pamięci. W tym celu używamy zwierząt transgenicznych. Pozwala to na łączenie najnowszych technik analizy molekularnej i morfologicznej komórek nerwowych oraz zachowania zwierząt. W równoległej linii badań pracujemy nad opisaniem zwierzęcego modelu choroby alkoholowej. W tym celu łączymy analizę zachowania zwierząt transgenicznych oraz molekularną i morfologiczną analizę obszarów mózgu zaangażowanych w uzależnienie.
Celem naszych badań jest zrozumienie molekularnego i komórkowego podłoża pamięci i uzależnienia po to by rozwijać nowe terapie chorób psychicznych.

Metody

• Standardowe testy analizy zachowania myszy, np.: klasyczne warunkowanie strachu, test otwartego pola, testy uniesionego labiryntu, test obracającej się bieżni, test Porsolta, test preferencji miejsca
• Analiza zachowania myszy w klatkach IntelliCage, np.: analiza zachowań związanych z uzależnieniem od alkoholu
• Manipulacje farmakologiczne w celu analizy molekularnego podłoża zachowania
• Imunohistochemia, imunofluorescencja, histologia, mikroskopia konfokalna i elektronowa
• Barwienia DiOlistyczne w celu analizy morfologicznej kolców dendrytycznych in vivo

Aktualna działalność badawcza

• Czy kolce dendrytyczne o złożonym unerwieniu przechowują pamięć? W projekcie tym badamy procesy molekularne zaangażowane w tworzenie kolców dendrytycznych o złożonym unerwieniu, rzadkiego typu synaps charakteryzujących się paroma zakończeniami presynaptycznymi unerwiającymi jeden kolec (Ryc. 1). Celem tego projektu jest określenie roli takich struktur w tworzeniu pamięci.
• Autofosforylacja kinazy białkowej zależnej od wapnia i kalmoduliny typu II (CaMKII) jako mechanizm regulujący konsumpcję alkoholu. W projekcie tym używamy myszy transgenicznych z mutacja CaMKII-T286A po to by badać rolę autofosforylacji CaMKII w regulacji przebudowy cytoszkieletu aktynowego i kolców dendrytycznych oraz zachowań związanych z kompulsywnym piciem alkoholu (Ryc. 2).

Wybrane publikacje

Radwańska K., Kaczmarek L. (2012) Characteristics of the alcohol addiction-prone phenotype in mice. Addiction Biology, 17: 601-612.

Radwańska K., Medvedev N.I, Pereira GS., Engmann O., Thiede N., Moraes M.F., Villers A., Irvine E.E., Maunganidze N.S., Pyza E.M., Ris L., Szymańska M., Lipinski M., Kaczmarek L., Stewart M.G., Giese K.P. (2011) Mechanism for long-term memory formation when synaptic strengthening is impaired. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108: 18471-18475.

Radwańska K., Nikolaev E., Kaczmarek L. (2010) Central noradrenergic lesion induced by DSP-4 impairs the acquisition of avoidance reactions and prevents molecular changes in the amygdala. Neurobiology of Learning and Memory, 94: 303-311.

Radwańska K., Wróbel E., Korkosz A., Rogowski A., Kostowski W., Bieńkowski P, Kaczmarek L. (2008) Alcohol Relapse Induced by Discrete Cues Activates Components of AP-1 Transcription Factor and ERK Pathway in the Rat Basolateral and Central Amygdala. Neuropsychopharmacology, 33: 1835-1846.

Knapska E., Radwańska K., Werka T., Kaczmarek L. (2007) Functional internal complexity of amygdala: focus on gene activity mapping following behavioural training and drugs of abuse. Physiological Reviews, 87: 1113-1173.