Zakład Neurofizjologii

Kierownik
prof. dr hab. Małgorzata Skup


e-mail: m.skup@nencki.gov.pl
 

Sekretariat: Grażyna RYBKA
Sala operacyjna: Ewa NOSECKA
Stanowisko histologiczne: dr Agnieszka KĘPCZYŃSKA
Warsztat elektroniczny: inż. Wojciech BORKOWSKI

 

Kronika Zakładu Neurofizjologii


 

 

 

 

Zakład Neurofizjologii został założony w 1946 przez Jerzego Konorskiego. Badania Zakładu koncentrują się na anatomii i funkcji połączeń między strukturami rozwijającego się oraz dorosłego mózgu i rdzenia kręgowego w normie i w patologii oraz na określeniu plastyczności i warunków do naprawy uszkodzonych sieci nerwowych. Zakład składa się z dwunastu grup badawczych.

Układy zmysłowe (układ wzrokowy kota i układ czuciowy szczura) są badane w grupie kierowanej przez A. Wróbla i dotyczą organizacji funkcjonalnej układów zmysłowych oraz wpływu kontekstu na percepcje zmysłowe. Dodatkowo, w grupie tej prowadzone są badania nad postrzeganiem ruchu w pozakolankowatej drodze wzrokowej.

Regeneracja i plastyczność u gryzoni (szczury i myszy) są badane w czterech grupach. Badania dotyczą: neurodegeneracji i reorganizacji połączeń w układzie ruchowym oraz analizy skuteczności potencjalnych czynników sprzyjających regeneracji i powrotowi funkcji ruchowych po uszkodzeniach rdzenia i nerwów obwodowych, m.in. białek neurotroficznych i białek adhezji komórkowej (transfer genów), środków farmakologicznie czynnych, wszczepów tkanki płodowej oraz treningu lokomotorycznego (grupy J. Czarkowskiej-Bauch oraz U. Sławińskiej); zmian morfologicznych w plastyczności komórki i udziału w nich proteolizy zewnątrzkomórkowej oraz gleju (grupa G. Wilczyńskiego); funkcji cholinergicznego systemu podstawnego przodomózgowia i toksyczności wywołanej przez beta-amyloid w chorobie Alzheimera (grupa G. Niewiadomskiej).

Układ emocjonalny i pamięć u szczurów są badane w dwu kierunkach: określenia roli struktur limbicznych w zachowaniu emocjonalnym i społecznym oraz wpływu leków psychomimetycznych na aktywność tych struktur (grupa S. Kasickiego); poznaniu strategii uczenia się (warunkowanie obronne i pokarmowe, zadania przestrzenne), mechanizmów rozpoznawania oraz roli transferu informacji (grupa E. Knapskiej).

Badania neuropsychologiczne obejmują, między innymi, asymetrię półkulową, funkcje poznawcze, zależność funkcjonalnej organizacji mózgu od płci, mechanizmy językowe, leworęczność i dysleksję. Współpraca z klinicystami umożliwia wspólne badanie zmian poznawczych u pacjentów po udarach, z padaczką, z chorobą Parkinsona a także u pacjentów z wszczepami ślimaka (cochlea) i u dzieci z zaburzeniami rozwoju (grupy A. Grabowskiej oraz E. Szeląg).

Neuroinformatyka jest reprezentowana przez grupę D. Wójcika, która rozwija narzędzia i modele w celu zrozumienia przetwarzania informacji zmysłowych rejestrowanych w badaniach elektrofizjologicznych, fMRI oraz behawioralnych.

Badania etologiczne są prowadzone w grupie kierowanej przez E. Godzińską. Grupa ta używa mrówek jako modeli do badań porównawczych, mających za cel zrozumienie procesów ontogenezy i neurochemicznych podstaw zachowań agresywnych i społecznych.

Mimo zróżnicowanej tematyki, wspólnym celem integrującym badania prowadzone w Zakładzie jest wyjaśnienie: 1) neurofizjologicznych mechanizmów zachowania oraz 2) mechanizmów plastyczności układu nerwowego. Tradycyjne seminaria środowe umożliwiają wymianę nowych hipotez i najnowszych wyników badań między różnymi grupami badawczymi. Seminaria te stanowią również okazje do dyskusji nad tezami i wynikami prac, prezentowanych w ramach wykładów wygłaszanych przez wybitnych naukowców z całego świata, odwiedzających Zakład. Oprócz seminariów zakładowych, regularne seminaria tematyczne z etologii, behawioru, neurofizjologii systemowej, neuroinformatyki i psychofizjologii a także spotkania Journal Clubs są doskonałą okazją aby śledzić nowe kierunki w nauce światowej. Każdej wiosny organizowane są dwudniowe seminaria integracyjne, złożone z prezentacji wyników prac doktorskich, dyskusji nad ich postępami oraz wyłaniania i nagradzania najlepszych. Spotkania te są okazją do zacieśnienia więzów naukowych i koleżeńskich między członkami Zakładu.

Dynamiczna współpraca z przodującymi placówkami naukowymi za granicą umożliwia włączanie nowych technik badawczych do użytku Instytutu. Wykorzystując swoją ekspertyzę, Zakład zorganizował i prowadzi ogólnodostępne stanowiska: histologiczne, elektrofizjologii skrawkowej in vitro, HPLC oraz nowoczesnej automatycznej analizy behawioru z telemetryczną rejestracją cyfrową i automatycznymi stanowiskami badawczymi. Zakład patronuje również Polskiemu węzłowi międzynarowowej sieci neuroinformatycznej INCF (www.neuroinf.pl).

W ciągu ostatnich czterdziestu lat pracownicy Zakładu zorganizowali szereg konferencji i szkół o randze międzynarodowej. Członkowie Zakładu biorą aktywny udział w pracach komitetów wykonawczych organizacji międzynarodowych, zajmujących się badaniami układu nerwowego (FENS, EBBS, INCF), są członkami Redakcji pism naukowych z dziedziny neurobiologii (Eur. J. Neurosci., Acta Neurobiol. Exp.) i neuroinformatyki (Neuroinformatics). Należy podkreślić, że Polskie Towarzystwo Badań Układu Nerwowego, powołane w 1991 roku z inicjatywy i siłami byłych i obecnych członków Zakładu, rozwija się i kontynuuje swoje działania organizacyjne i integracyjne, ze stałym, znaczącym udziałem pracowników Zakładu. Uwieńczone sukcesem zorganizowanie pierwszego w historii FENS First FENS Featured Regional Meeting (2009), oraz kursu the Advanced Course in Computational Neuroscience, przeprowadzonego pod auspicjami FENS-IBRO (www.neuroinf.pl/accn), a także corocznie organizowany Międzynarodowy Tydzień Mózgu (www.ptbun.org.pl), Festiwal Nauki i Szkoła Festiwalu Nauki są wydarzeniami, które powstają ze znaczącym udziałem pracowników Zakładu Neurofizjologii. Członkowie Zakładu są licznie reprezentowani w Komitetach Naukowych PAN oraz jako eksperci w Komisji Sejmowej d/s ustawy o doświadczeniach na zwierzętach.

Wybrane publikacje Zakładu

 

Siuda-Krzywicka K., Bola Ł., Paplińska M., Sumera E., Jednoróg K., Marchewka A., Śliwińska M., Amedi A., Szwed M. (2016) Massive cortical reorganization in sighted Braille readers. eLife pii: e10762. doi: 10.7554/eLife.10762.


Dębska A., Łuniewska M., Chyl K., Banaszkiewicz A., Żelechowska A., Wypych M., Marchewka A., Pugh K.R., Jednoróg K. (2016) Neural basis of phonological awareness in beginning readers with familial risk of dyslexia-Results from shallow orthography. Neuroimage 132:406-416.

 

Nowak K., Oron A., Szymaszek A., Leminen M., Näätänen R., Szelag E. (2016) Electrophysiological indicators of the age-related deterioration in the sensitivity to auditory duration deviance. Front Aging Neurosci 8:2. doi: 10.3389/fnagi.2016.00002.

 

Duda W., Wesierska M., Ostaszewski P., Vales K., Nekovarova T., Stuchlik A. (2016). MK-801 and memantine act differently on short-term memory tested with different time-intervals in the Morris water maze test. Behav Brain Res. pii: S0166-4328(16)30299-6. doi: 10.1016/j.bbr.2016.05.024.

 

Tang Z., Luo O.J., Li X., Zheng M., Zhu J.J., Szalaj P., Trzaskoma P., Magalska A., Wlodarczyk J., Ruszczycki B., Michalski P., Piecuch E., Wang P., Wang D., Tian S.Z., Penrad-Mobayed M., Sachs L.M., Ruan X., Wei C.L., Liu E.T., Wilczynski G.M., Plewczynski D., Li G., Ruan Y. (2015) CTCF-Mediated Human 3D Genome Architecture Reveals Chromatin Topology for Transcription. Cell 163(7):1611-27.

 

Mikosz M., Nowak A., Werka T., Knapska,, E. (2015). Sex differences in social modulation of learning in rats. Scientific reports 5, 18114.  

 

Koss D.J., Robinson L., Mietelska-Porowska A., Gasiorowska A., Sepcic K., Turk,T., Jaspars M., Niewiadomska G., Scott R.H., Platt B., Riedel G. (2015). Polymeric alkylpyridinium salts permit intracellular delivery of human Tau in rat hippocampal neurons: requirement of Tau phosphorylation for functional deficits. Cellular and molecular life sciences : CMLS72, 4613-4632.

 

Sergeeva E.G., Bola M., Wagner S., Lazik S., Voigt N., Mawrin C., Gorkin A.G., Waleszczyk W.J., Sabel B.A., Henrich-Noack P. (2015) Repetitive Transcorneal Alternating Current Stimulation Reduces Brain Idling State After Long-term Vision Loss. Brain Stimul.  http://dx.doi.org/10.1016/j.brs.2015.06.006I.

 

Kotlewska I., Nowicka A. (2015). Present self, past self and close-other: event-related potential study of face and name detection. Biological Psychology, 110:201-11. doi: 0.1016.

 

Jednoróg K., Bola Ł., Mostowski P., Szwed M., Boguszewski P.M., Marchewka A., Rutkowski P. (2015). Three-dimensional Grammar in the Brain: Dissociating the Neural Correlates of Natural Sign Language and Manually Coded Spoken Language. Neuropsychologia, 71: 191-200.

 

Zakiewicz I.M., Majka P., Wójcik D.K., Bjaalie J.G., Leergaard TB. (2015) Three-Dimensional Histology Volume Reconstruction of Axonal Tract Tracing Data: Exploring Topographical Organization in Subcortical Projections from Rat Barrel Cortex. PLoS One 10 (9):e0137571.

 

Mochol G., Hermoso-Mendizabal A., Sakata S., Harris K.D., de la Rocha J. (2015)  Stochastic transitions into silence cause noise correlations in cortical circuits. Proc Natl Acad Sci U S A. 17;112(11):3529-34.

 

Hall M.H., Magalska A., Malinowska M., Ruszczycki B., Czaban I., Patel S., Ambrożek-Latecka M., Zołocińska E., Broszkiewicz H., Parobczak K., Nair R.R., Rylski M., Pawlak R., Bramham C.R., Wilczyński G.M. (2015)  Localization and regulation of PML bodies in the adult mouse brain. Brain Struct Funct. 2015 May 9.

 

Dzwonek J., Wilczynski G.W. (2015) CD44: molecular interactions, signaling and functions in the nervous system. Front Cell Neurosci. ; 9: 175.

 

Sobolewski A., Kublik E., Swiejkowski D.A., Kamiński J., Wróbel A. (2015)   Alertness opens the effective flow of sensory information through rat thalamic posterior nucleus. Eur J Neurosci.; 41(10):1321-31. doi: 10.1111/ejn.12901.

 

Jednoróg K., Marchewka A., Altarelli I., Monzalvo K., van Ermingen-Marbach M., Grande M., Grabowska A., Heim S., Ramus, F. (2015)   How reliable are grey matter disruptions in developmental dyslexia? Insights from a large-scale voxel-based morphometry study. Human Brain Mapping, 36: 1741–1754.

 

Melis V., Zabke C., Stamer K., Magbagbeolu M., Schwab K., Marschall P., Veh R.W., Bachmann S., Deiana S, Moreau P.H., Davidson K., Harrington K.A., Rickard J.E., Horsley D., Garman R., Mazurkiewicz M., Niewiadomska G., Wischik C.M., Harrington C.R., Riedel G., Theuring F. (2015)  Different pathways of molecular pathophysiology underlie cognitive and motor tauopathy phenotypes in transgenic models for Alzheimer's disease and frontotemporal lobar degeneration. Cell Mol Life Sci. ;72(11):2199-222.

Gorkiewicz T., Balcerzyk M., Kaczmarek L., Knapska E. (2015)   Matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) is indispensable for long term potentiation in the central and basal but not in the lateral nucleus of the amygdala. Front. Cell. Neurosci., doi: 10.3389/fncel.2015.00073.


Czechowski W., Godzińska E.J. (2015) Enslaved ants: not as helpless as they were thought to be. Insectes Sociaux 62 (1): 9-22.

 

Jednoróg K., Gawron N., Marchewka A., Heim S., Grabowska A. (2014). Cognitive subtypes of dyslexia are characterized by distinct patterns of grey matter volume. Brain Structure & Function. 219 (5): 1697-1707.

 

Sławińska U., Miazga K, Jordan L.M. (2014).  5-HT2 and 5-HT7 receptor agonists facilitate plantar stepping in chronic spinal rats through actions on different populations of spinal neurons. Front Neural Circuits. 8:95.

 

Ito S., Magalska A., Alcaraz-Iborra M., Lopez-Atalaya J.P., Rovira V., Contreras-Moreira B., Lipinski M., Olivares R., Martinez-Hernandez J., Ruszczycki B., Lujan R, Geijo-Barrientos E., Wilczynski G.M., Barco A. (2014). Loss of neuronal 3D chromatin organization causes transcriptional and behavioural deficits related to serotonergic dysfunction. Nat Commun. 5:4450.
 

Wypych M., Nagy A., Mochol G., Foik A., Benedek G., Waleszczyk W.J. (2014). Spectral characteristics of phase sensitivity and discharge rate of neurons in the ascending tectofugal visual system. PLoS One. 9:e103557.

 

Głąbska H, Potworowski J., Łęski S. , Wójcik D. K. (2014). Independent components of neural activity carry information on individual populations. PLoS One. 9:e105071.

 

Godzińska E. J., Wróbel A. (2014). Capturing the essence of decision making should not be oversimplified. Behavioral and Brain Sciences. 37: 85.

 

Ziemlińska E., Kügler S., Schachner M., Wewiór I., Czarkowska-Bauch J., Skup M. (2014). Overexpression of BDNF increases excitability of the lumbar spinal network and leads to robust early locomotor recovery in completely spinalized rats. PLoS One. 9:e88833.

 

Gajewska-Woźniak, O., Skup M., Kasicki S., Ziemlińska E., Czarkowska-Bauch J. (2014).  Enhancing proprioceptive input to motoneurons differentially affects expression of neurotrophin 3 and brain-derived neurotrophic factor in rat hoffmann-reflex circuitry. Plos One 8:e65937.

 

Szelag, E., Lewandowska, M., Wolak T., Seniow J., Poniatowska, R., Pöppel E., Szymaszek A. (2014). Training in rapid auditory processing ameliorates auditorycomprehension in aphasic patients: A randomized controlled pilot study. Journal of the Neurological Sciences, 338: 77-86.

 

Wnuk A., Kostowski W., Korczyńska J., Szczuka A., Symonowicz B., Bieńkowski P., Mierzejewski P., Godzińska E. J. (2014). Brain GABA and glutamate levels in workers of two ant species (Hymenoptera: Formicidae): Interspecific differences and effects of queen presence/absence. Insect Science, doi:10.1111/1744-7917.12076.

 

Łęski S., Lindén H., Tetzlaff T., Pettersen K. H., Einevoll G. T. (2013). Frequency dependence of signal power and spatial reach of the local field potential. PLOS Computational Biology, 9 e1003137.

 

Olszewski M., Piasecka J., Goda S.A., Kasicki S., Hunt M.J. (2013). Antipsychotic compounds differentially modulate high-frequency oscillations in the rat nucleus accumbens: a comparison of first- and second-generation drugs. International Journal  of Neuropsychopharmacology, 16(5): 1009-1020.

 

Tacikowski P., Brechmann A., Nowicka A. (2013). Cross-modal pattern of brain activations associated with the processing of self- and significant other’s name. Human Brain Mapping, 34: 2069-2077.
 

Slawinska U., Miazga K., Cabaj A. M., Leszczyńska A.N., Majczynski H., Nagy J.I., Jordan L.M. (2013).  Grafting of fetal brainstem 5-HT neurons into the sublesional spinal cord of paraplegic rats restores coordinated hindlimb locomotion. Experimental Neurology, 247:  572–58.

 

Walczak A., Szczepankiewicz A.A., Ruszczycki B., Magalska A., Zamlynska K., Dzwonek J., Wilczek E., Zybura-Broda K., Rylski M., Malinowska M., Dabrowski M., Szczepinska T., Pawlowski K., Pyskaty M., Wlodarczyk J., Szczerbal I., Switonski M., Cremer M., Wilczynski G.M. (2013). Novel Higher-Order Epigenetic Regulation of the Bdnf Gene upon Seizures. Journal of Neuroscience, 33:2507-2511.

 

Wasik U., Schneider G.,  Mietelska-Porowska A., Mazurkiewicz M., Fabczak H., Weis S., Zabke C., Harrington C.R., Filipek A., Niewiadomska G. (2013). Calcyclin binding protein and Siah-1 interacting protein in Alzheimer’s disease pathology: neuronal localization and possible function. Neurobiology of Aging, 34: 1380-1388.

Aparatura i Sprzęt Zakładu Neurofizjologii

Wydania Specjalne Tygodnika

IMPACT NOT IMPACT FACTOR - DISCUSSION