Nemzeti agykutatás program 2.0 (2018-2022)

A Nemzeti Agykutatás Program 2.0 kutatási programban tanszékünk több kutatási témával is részt vett.

I. Az utódgondozás neurobiológiája

Résztvevő munkatársak (csak a legfontosabbak)

• Dobolyi Árpád
• Arrasz Nikolett
• Dimén Diána
• Udvari Edina Brigitta
• Csikós Vivien

Eredmények

Anyákban változó gének és fehérjék azonosítása és funkcionális vizsgálata releváns agyterületeken -Leírtuk az anyai neuropeptid, amylin eloszlását zebrapintyben különböző reprodukciós fázisban mindkét nemben. Az amylin, a rágcsálókban ismert szelektíven anyai neuropeptid. Zebrapintyben vizsgálva és azokat a korábbi rágcsáló adatokkal összehasonlítva arra jutottunk, hogy a madárban az amylin a szociális kapcsolatékért felelő agyterületek közül többen is jelen van, kiemelten a szociális kapcsolattartásért felelős énekhangokért felelős részeken.

Az amylin mellett mitokondriális fehérjékkel is foglalkoztunk korábbi eredményeink miatt, mely szerint azok anyák szinapszisaiban  fokozzák működésüket. Itt humán vizsgálatokat is végeztünk, és a gliális és neuronális mitokondriumok eltérő fehérjeösszetételét állapítottuk meg. Ehhez kapcsolódóan az agy simaizmait is vizsgáltuk, hiszen ezek felelősek az agyi kapillárisok oxigénszállításáért, és annak fokozásáért a túlműködő mitokondriumokat tartalmazó neuronok területére.

Anyaállatok esetén az aktivációban a prolaktin hormon szerepét vizsgáltuk, evolúciós alapok felől indulva. A prolaktin az aktiválódás mellett anyaállatok alvására is hatással van. Az anyák alvását a kölykök szükségletei és jelenléte szabályozhatja, amelyek megemelik az anyák ébrenlétét. A prolaktin az aktiválódás mellett anyaállatok alvására is hatással van. Ezt patkány EEG vizsgálatokban állapítottuk meg hosszú, több hónapos követéssel, ami felölelte a teljes reprodukciós ciklust (vemhesség, laktáció). Megállapítottuk, hogy a terhesség első fele és a korai PP periódus fokozott ébrenlétet és magasabb izgalmat mutatott, amelyet a megnövekedett béta és gamma aktivitás jelzett. Alvásmegvonást követően a lassú hullámú alvás helyreállítása nem, míg az álomlátásos alvás pótlása megtörtént a postpartum periódusban. A kölyök elválasztása csökkentette az anya ébrenlétét a korai-, de a középső postpartum során növekedett. A továbbiakban az anyai motivációt vizsgáltuk.

Azonosítottunk kemogenetikai eszközökkel egy új thalamo-hypothalamikus idegpályát, ami aktiválja a preoptikus terület neuronjait. Azonosítottunk egy szert, ami itt hatott, és hatására az anyai viselkedés csökkent mértékű volt, olyan jelentős mértékben, hogy a szer hatása alatt az anyák nem gondozták kölykeiket.

Fontosabb tudományos közlemények:

• Barna J, Dimén D, Puska G, Kovács D, Csikós V, Oláh S, Udvari EB, Pál G, Dobolyi A (2019) Complement component 1q subcomponent binding protein in the brain of the rat. Scientific Reports. 9:4597. doi: 10.1038/s41598-019-40788-z.
• Chinopoulos C, Batzios S, van den Heuvel LP, Rodenburg R, Smeets R, Waterham HR, Turkenburg M, Ruiter JP, Wanders RJA, Doczi J, Horvath G, Dobolyi A, Vargiami E, Wevers RA, Zafeiriou D. (2019) Mutated SUCLG1 causes mislocation of SUCLG2 protein, morphological alterations of mitochondria and an early-onset severe neurometabolic disorder. Mol Genet Metab. 126:43-52. doi: 10.1016/j.ymgme.2018.11.009.
• Dobolyi A, Lékó AH. (2019) The insulin-like growth factor-1 system in the adult mammalian brain and its implications in central maternal adaptations. Front Neuroendocrinol. 52:181-194. doi: 10.1016/j.yfrne.2018.12.002.
• Fazekas EA, Morvai B, Zachar G, Dóra F, Székely T, Pogány Á, Dobolyi A (2019) Neuronal activation in zebra finch parents associated with reintroduction of nestlings. J Comp Neurol. In Press, PMID: 31423585. doi: 10.1002/cne.24761.
• Udvari EB, Völgyi K, Kékesi AK, Simon D, Hunyadi-Gulyás E, Dobolyi A (2019) Proteomic analysis of the maternal preoptic area in rats. Neurochem Res. 44:2314-2324. doi: 10.1007/s11064-019-02755-y.
• Zachar G, Montagnese C, Fazekas EA, Kemecsei RG, Papp SM, Dóra F, Renner E, Csillag A, Pogány Á, Dobolyi A (2020) Brain distribution and sexually dimorphic expression of amylin in different reproductive stages of the zebra finch (Taeniopygia guttata) suggest roles of the neuropeptide in song learning and social behaviour. Front Neurosci. 13:1401. doi: 10.3389/fnins.2019.01401., Impakt faktor: 3.810, Q1
• Dobolyi A, Bago A, Palkovits M, Nemeria NS, Jordan F, Doczi J, Ambrus A, Adam-Vizi V, Chinopoulos C (2020) Exclusive neuronal detection of KGDHC-specific subunits in the adult human brain cortex despite pancellular protein lysine succinylation. Brain Struct Funct. 225:639-667. doi: 10.1007/s00429-020-02026-5. Impakt faktor: 3.710, Q1 (D1)
• Dobolyi A, Oláh S, Keller D, Kumari R, Fazekas EA, Csikós V, Renner É, Cservenák M. (2020) Secretion and function of pituitary prolactin in evolutionary perspective. Front Neurosci. 14:621. doi: 10.3389/fnins.2020.00621. Impakt faktor: 3.810, Q1
• Tóth A, Pethő M, Keserű D, Simon D, Hajnik T, Détári L, Dobolyi Á. (2020) Complete sleep and local field potential analysis regarding estrus cycle, pregnancy, postpartum and post-weaning periods and homeostatic sleep regulation in female rats. Sci Rep. 10:8546. doi: 10.1038/s41598-020-64881-w. Impakt faktor: 4.120, Q1 (D1)
• Csikós V, Varró P, Bódi V, Oláh S, Világi I, Dobolyi A. (2020) The mycotoxin Deoxynivalenol activates GABAergic neurons in the reward system and inhibits feeding and maternal behaviours. Arch Toxicol. doi: 10.1007/s00204-020-02791-6. Impakt faktor: 5.660, Q1 (D1)