Ląstelinės ir molekulinės neurobiologijos grupė
Biomokslų instituto Neurobiologijos ir biofizikos katedros Ląstelinės ir molekulinės neurobiologijos grupės tikslas – suprasti molekulinius signalus, kurie lemia neuronų autonimišką ir nuo glijos priklausomą sinapsių ir projekcijų atranką besivystančiose smegenyse. Nuo gimimo iki brandos žmogaus smegenys praranda apie pusę neuroninių jungčių, susidariusių ankstyvojo vystymosi metu. Tiksli nereikalingų sinapsių atranka ir pašalinimas yra būtini tinkamam smegenų formavimuisi ir brendimui: tiek nepakankamas, tiek perteklinis sinapsių genėjimas siejami su neurovystymosi ir neuropsichiatriniais sutrikimais. Šiame genėjimo procese aktyviai dalyvauja smegenų imuninės ląstelės – mikroglija. Siekiame nustatyti „suvalgyk mane“ ir „nevalgyk manęs“ molekulinius signalus, lemiančius neuronų ir mikroglijos sąveikas, padeda atskirti reikalingas ir perteklines jungtis bei pastarąsias pašalinti. Aktyviai tyrinėjame ne baltymines molekules, žyminčias sinapsines membranas: lipidus ir glikanus. Ankstesniuose tyrimuose nustatėme, kad fosfatidilserino ekspozicija ant besivystančių aksonų yra būtinas signalas išgenint perteklines projekcijas, kad susidarytų struktūriškai ir funkciškai brandūs tinklai. Šiuo metu tiriame neuronų glikokaliksą ir jo pokyčius susidarant neuronų tinklams, atsižvelgdami į sinapsių aktyvumą ir evoliucinių pokyčių kontekstą. Kaip eksperimentinius modelius naudojame genetiškai modifikuotas peles, ex vivo smegenų audinių kultūras ir iš indukuotų pluripotentinių kamieninių ląstelių išvestas smegenų ląsteles. Juos papildome chirurginių operacijų metu pašalintų žmogaus smegenų audinių tyrimais, tiesiogiai atskleidžiančiais žmogaus smegenų tinklų savybes. Vystome naujus molekulinius įrankius greitam, atrankiam ir jautriam sinapsių paviršinių molekulių žymėjimui, o aukštos skyros fluorescencinės mikroskopijos vaizdinimui papildome elektrofiziologiniais metodais ir gyvūnų elgsenos tyrimais. Atskleisdami eliminavimui nulemtų sinapsių molekulinius žymenis, siekiame išskirtinių įžvalgų apie molekulines kaskadas, būtinas bręstančių žinduolių smegenų tinklų genėjimui vystymosi metu. Išaiškindami eliminuoti skirtų sinapsių molekulinius parašus, siekiame įgyti aiškų supratimą apie molekulines kaskadas, reikalingas brandinimo grandinių vystymosi genėjimui žinduolių smegenyse.