strona główna

Uzyskane wyniki

Efektywna adaptacja organizmu do rytmicznych zmian oświetlenia występujących w otaczającym zwierzęta środowisku angażuje
wiele molekularnych i komórkowych mechanizmów,które służą integracji sygnałów docierających ze środowiska zewnętrznego z
informacjami dostarczanymi z wnętrza organizmu. Myszy jako zwierzęta nocne wykazują wzmożoną aktywność lokomotoryczną
w fazie ciemnej doby (noc), podczas gdy większość czasu fazy jasnej (dzień) przesypiają. Ze zmienną aktywnością lokomotoryczną
myszy w cyklu okołodobowym związany jest niejednostajny dopływ bodźców czuciowych docierających do ośrodkowego układu
nerwowego głównie z wibrys („wąsow”), których zwierzęta używają eksplorując otoczenie. Wiadomo, że nawet krótkotrwała zmiana
modulacji bodźców odbieranych przez wibrysy i docierających do kory somatosensorycznej może w niej wywoływać plastyczne
zmiany strukturalne, dotyczące również połączeń synaptycznych.

Celem projektu było zbadanie zmienności liczby synaps pobudzających i hamujących obecnych w korze somatosensorycznej myszy,
wynikającej z różnej aktywności zwierząt w cyklu okołodobowym. Przeprowadzono analizę rytmu lokomotorycznego zwierząt i
wybrano dwa punkty czasowe najbardziej różniące się aktywnością – minimum i maksimum aktywności – przypadające odpowiednio
na początek dnia i początek nocy w warunkach dzień/noc. Do badań synaps użyto technik mikroskopowych: transmisyjnej
mikroskopii elektronowej oraz immunofluorescencji obrazowanej w skaningowym mikroskopie konfokalnym, jak również metod
biologii molekularnej– Western Blot.

Udowodniono istnienie dobowego rytmu zmian liczby synaps w korze somatosensorycznej myszy w warunkach dzień/noc i w
warunkach stałej ciemności. Porównanie tych wyników prowadzi do wniosku, że przekaźnictwo pobudzeniowe jest regulowane
głównie przez czynniki zewnętrzne (światło), natomiast hamujące pozostaje pod wpływem zegara biologicznego. Ponadto analiza
poziomu białek wchodzących w skład synaps, jak również morfologiczna analiza kolców dendrytycznych (plastycznych wypustek
dendrytów wchodzących w skład synaps) pozwoliła zbadać mechanizmy obserwowanych zmian . Stwierdzono istnienie zmian w
ekspresji określonych białek postsynaptycznych związanych z receptorami synaps pobudzających i hamujących podlegających
zmianom okołodobowym.

Wyniki tych badań mają istotne znaczenie, gdyż badana w projekcie plastyczność synaptyczna leży u podstawy procesów
uczenia się i pamięci (powstawania śladów pamięciowych). W procesy te zaangażowane są oba rodzaje synaps, wydaje się
jednak, że układ hamujący odgrywa tutaj decydującą rolę. Poza tym postuluje się, że okołodobowe zmiany synaptyczne są
związane z procesami konsolidacji pamięci w cyklu sen/czuwanie. Analiza okołodobowej plastyczności synaptycznej może się
zatem w istotny sposób przyczynić do wyjaśnienia mechanizmów powstawania pamięci.