Kierownik tematu

Prof. dr hab. inż. Ewa Zalewska

Cel realizacji tematu

Poszerzenie podstawowej wiedzy o fizjologii i patologii układu sterowania ruchem dla zastosowań w badaniach przedklinicznych oraz procesach przetwarzania informacji w układzie nerwowo-mięśniowym. Opracowanie metod wspomagania autogenicznych procesów naprawczych indukowanych w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym w następstwie uszkodzenia.

Planowane efekty naukowe i praktyczne

Zakończono etap badań udziału układu serotoninowego w sterowaniu mięśniami w ruchu lokomocyjnym i wpływu terapii riluzole na czynność mięśni w ruchu lokomocyjnym po uszkodzeniu nerwu obwodowego. Uzyskane wyniki wnoszą nowe wartości poznawcze dotyczące udziału receptorów 5-HT₂ i 5-HT₇ oraz udziału pętli proprioceptywnego sprzężenia zwrotnego w procesie generacji sterowań.

Planowane jest wykonanie badań eksperymentalnych z użyciem antagonistów wybranych receptorów serotoninowych u zwierząt nieoperowanych i wykonanie analizy szeregów czasowych reprezentujących sterowania mięśniami, które są niezbędne dla weryfikacji wniosków wynikających z już przeprowadzonych badań. Wyniki umożliwią poszerzenie wiedzy o algorytmie wzajemnych oddziaływań sieci neuronowych rdzenia kręgowego sterujących mięśniami antagonistycznymi kończyn dolnych w ruchu lokomocyjnym i wnioskowanie o mechanizmach upośledzenia sterowania po uszkodzeniach rdzenia kręgowego oraz uszkodzeniach nerwów obwodowych, ułatwią planowanie terapii farmakologicznych ograniczających procesy degeneracyjne spowodowane uszkodzeniami rdzenia kręgowego i nerwów obwodowych oraz wspomagających skuteczność nie farmakologicznych metod „naprawczych”.

Badania doświadczalne mechanizmów rytmicznej impulsacji motoneuronów będą prowadzone przy współpracy z Koç University (Stambuł), będą dotyczyły głównie zjawisk hamowania o krótkiej latencji, w tym hamowania nierecyprokalnego, które dotychczas nie było badane w pojedynczych moto­neuronach człowieka. Przy interpretacji uzyskanych wyników pomocne będą badania symulacyjne prowadzone w oparciu o własny model czynnościowy motoneuronu. Za pomocą symulacji komputerowych przeprowadzone zostanie studium wykrywalności synchronizacji między motoneuronami, wywołanej przez wspólne wejście synaptyczne z przewagą pobudzeń lub hamowań.

Kontynuowane będą prace mające na celu opracowanie metody oceny średnicy włókna mięśniowego na podstawie analizy jego potencjału czynnościowego. Wyniki tych badań mogą mieć istotne znaczenie praktyczne - uzyskanie na podstawie badania czynnościowego informacji o średnicy włókna dostępnej na podstawie biopsji.