„Neuroplastyczny umysł molekularny” – wykład online prof. Leszka Kaczmarka na Tygodniu Mózgu. 15 marca godz. 17.00

Już we wtorek 15 marca 2022 o godz. 17.00 prof. Leszek Kaczmarek wygłosi wykład z okazji Tygodnia Mózgu 2022 w Instytucie Nenckiego

Wykład pt. „Neuroplastyczny umysł molekularny” obędzie się za pośrednictwem platformy Zoom Webinar pod linkiem: https://zoom.us/j/97616937577

Tematyka wykładu:

Zrumienienie istoty umysłu stanowi zapewne największe wzywanie stojące przed nauką. W naszych badaniach, rozpoczętych w połowie lat 80-tych podjęliśmy to wyzwanie, zakładając, że biologia molekularna dostarcza odpowiednio mocnych narzędzi badawczych aby mu sprostać. Z kolei zjawiska uczenia się i pamięci, stanowiące ważne aspekty umysłu i które można modelować stosunkowo łatwo u zwierząt, stwarzają możliwości przeprowadzenia odpowiednich eksperymentów. W istocie, odkryliśmy, że uczeniu się u gryzoni towarzyszą zmiany aktywności genu, kodującego białko c-Fos. Z kolei inni badacze, w tym samym czasie, pokazali, że białko to działa jako regulator funkcji licznych genów. W sumie, odkrycia te pozwoliły na zaproponowanie hipotezy, że w procesach uczenia się i pamięci, a szerzej w funkcjonowaniu umysłu, zmiany aktywności genów odgrywają fundamentalną rolę. Trzy linie dowodów wspierają kluczową rolę c-Fos w uczeniu się i pamięci: (i) uczenie się pobudza jego aktywność; (ii) blokowanie c-Fos upośledza, podczas gdy aktywacja neuronów, wyrażających c-Fos, wspomaga uczenie się i pamięć; (iii) do genów docelowych dla c-Fos/AP-1 w pobudzonych neuronach, należą m.in. geny kodujące tkankowy inhibitor metaloproteaz-1 (TIMP-1) oraz metaloproteazę macierzową 9 (MMP-9), które to białka odgrywają kluczową rolę w plastyczności synaptycznej, leżącej u podstaw uczenia się i pamięci. Synapsy to miejsca kontaktu komórek nerwowych, tworzących w mózgu wielką sieć. Plastyczność synaptyczna jest własnością tej sieci, pozwalającą na jej reorganizację w odpowiedzi na bodźce środowiska zewnętrznego i odpowiednie dostosowania się mózgu do sterowania adekwatną odpowiedzią organizmu na zmiany w owym środowisku. TIMP-1 i MMP-9 tworzą działający zewnątrzkomórkowo układ enzymatyczny, aktywny miejscowo wokół synaps pobudzających i modulujący ich morfologię, skład biochemiczny oraz efektywność. W prowadzonych przez nas i innych badaczy doświadczeniach na zwierzętach wykazano zaangażowanie MMP-9 w różnych stanach neuropsychicznych, np. rozwoju padaczki, zaburzeniach ze spektrum autyzmu, rozwoju uzależnienia i depresji. U ludzi MMP-9 przyczynia się do padaczki, uzależnienia od alkoholu i kokainy, zespołu łamliwego chromosomu X, schizofrenii i zaburzeń afektywnych dwubiegunowych. Łącznie wszystkie te sytuacje można uznać za przykładowe dla zdrowego lub chorego umysłu. Zmiany plastyczności synaptycznej (fizjologiczne, jak też patologiczne) stanowią zaś podstawę tych wszystkich zjawisk, a białko MMP-9 wydaje się być  ich wspólnym mianownikiem.

Prof. dr hab. Leszek Kaczmarek, urodzony w1957 roku, jest członkiem rzeczywistym PAN, członkiem European Molecular Biology Organization (EMBO) oraz Academia Europaea. Pełni funkcję kierownika Pracowni Neurobiologii oraz jednostki badawczej BRAINCITY Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN. Jest autorem ponad 250 publikacji w czasopismach międzynarodowych (cytowanych kilkanaście tysięcy razy); wypromował ponad 40 doktorantów, kilkanaścioro jego wychowanków uzyskało habilitację, a kilkoro tytuł profesora. Wygłosił ponad 450 wykładów na zaproszenie na zjazdach, sympozjach i seminariach naukowych; był członkiem komitetów programowych czołowych konferencji międzynarodowych; był kierownikiem ponad 50 projektów badawczych przyznanych w konkursach krajowych i międzynarodowych; pełnił liczne funkcje w znaczących krajowych i międzynarodowych organizacjach naukowych. Najważniejsze osiągnięcia naukowe to: wyjaśnienie roli białka c-Myc w regulacji cyklu podziałowego komórki; odkrycie zmian aktywności genów w uczeniu się; pokazanie programowanej śmierci komórek nerwowych w mózgu dorosłych zwierząt; odkrycie i wyjaśnienie roli metaloproteazy macierzowej, MMP-9 w plastyczności synaptycznej, uczeniu się i pamięci oraz w rozwoju padaczki. Został wyróżniony m.in. Nagrodą Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (FNP); Nagrodą Prezesa Rady Ministrów za Wybitny Dorobek Naukowy (2011); nominacją w plebiscycie Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego „Nauka Wolność” na 25 najważniejszych wydarzeń i osiągnięć nauki w Polsce w latach 1989–2014; kilkoma Nagrodami im. Jerzego Konorskiego Polskiego Towarzystwa Badań Układu Nerwowego oraz Komitetu Neurobiologii PAN za najlepszą polską pracę badawczą z zakresu neurobiologii, Krzyżem Kawalerskim i Oficerskim Orderu Odrodzenia Polski.