2019
neurofiziológia
A talamikus középvonali magvak optogenetikai gátlásának vizsgálata egerek elalvási periódusában
Témavezető:
Dr. Komlósi Gergely, Dr. Acsády László
Dr. Komlósi Gergely, Dr. Acsády László
Összefoglaló
A stressz okozta alvászavarok sokakat érintenek világszerte, az alvás és a stressz kapcsolatában azonban még számos kérdés tisztázatlan. Kísérletek kimutatták, hogy a középvonali talamusz dorzális része (DMT) szerepet játszik stresszben (Beas et al., 2018) és az ébredés folyamatában (Ren et al., 2018). Kutatásunk célja a két funkció összekapcsolása és a DMT stressz okozta alvászavarban betöltött szerepének vizsgálata. Kutatócsoportunk korábbi kísérletei kimutatták, hogy a DMT nagy részét képező calretinin pozitív sejtek (DMT/CR+) optogenetikai serkentésével tranziens és tartós felébredés generálható (Mátyás et al., 2018). Eredményeikre alapozva, hipotézisünk szerint a DMT/CR+ aktivitása szükséges a megfelelő éberségi szint kialakításához és befolyásolja az alvásstruktúrát. Méréseink során optogenetikai eljárással tartósan gátoltuk egerek DMT/CR+-t az alvós szakaszuk elején, és megvizsgáltuk a mozgás, az EEG és EMG aktivitás változásait. A gátlás alatt és az azt követő időszakban a mozgásból és EMG-ből számolt aktivitás jelentősen lecsökkent, az EEG-n nyugalmi állapotban és mélyalvásban megjelenő delta hullámok (1-4 Hz) jelentősen gyakoribbá váltak, továbbá az állatok elalvási latenciája nagymértékben lecsökkent, utalva a DMT/CR+ éberségi szintet szabályozó szerepére. Az elalvás utáni fél órában elkülönítettük az alvós non-REM, REM és az éber szakaszokat, hogy megvizsgáljuk, megegyezik-e az alvásstruktúra a gátolt és kontroll napokon. Az non-REM és REM szakaszok nagy hasonlóságot mutattak, az éber szakaszoknál azonban a gátolt napokon jelentősen kevesebb időt töltöttek ébren az állatok, utalva a DMT/CR+ alvásstruktúra kialakításában játszott szerepére. Eredményeinkből megállapíthatjuk, hogy a DMT/CR+ optogenetikai gátlása csökkenti az aktivitást, növeli a delta hullámok gyakoriságát, csökkenti az elalvás idejét és hatással van az alvás struktúrájára. Hipotézisünk helyesnek bizonyult, a dorzomediális talamusz calretinin pozitív neuronjai szükségesek a megfelelő éberségi szint kialakításához. A jövőben a DMT/CR+ alvászavarban betöltött szerepét vizsgáljuk meg, amely alapját ezen eredményeink képezik. A bemutatott kísérletekben az állatok nagy részénél a vírus injektálást, a szükséges eszközök implantálását, minden állat méréshez szoktatását, a mérések elvégzését, az adatok analizálását saját illetve Komlósi Gergely kódjainak segítségével, az állatok nagy részénél a perfúziót, a metszést, az immunhisztológiát és a fluoreszcens mikroszkópiát én végeztem el.
Dr. Komlósi Gergely
Dr. Acsády László