Dalekosiężnym celem naszych badań jest poznanie relacji mózg-umysł

Uważamy, że można zlokalizować w mózgu czynności umysłu oraz wyjaśnić ich molekularne i komórkowe podłoże.

AKTUALNOŚCI

O laboratorium

Dalekosiężnym celem naszych badań jest poznanie relacji mózg-umysł

Uważamy, że można zlokalizowaći mózgu czynności umysłu oraz wyjaśnić ich molekularnei komórkowe podłoże. Podglądamy te zjawiska przez okno jakie tworzą uczenie sięi pamięć, które można skutecznie poznawać u zwierząt doświadczalnych. Uważamy, że podstawą tych procesów jest tzw. plastyczność synaptyczna, czyli zmiany siły połączeń między komórkami nerwowymii mózgu. Zmiany te zaś określają funkcjonowanie sieci neuronalnych, przechowujących, przenoszącychi modyfikujących informacje.

Ponad 25 lat temu odkryliśmy zjawisko zmian aktywności genówi komórkach nerwowychi mózgu w wyniku uczenia się i tworzenia pamięci długotrwałej. Zaobserwowane wówczas zmiany ekspresji genu c-fos, który koduje składnik regulatora aktywności genów, czyli czynnika transkrypcyjnego, zwanego AP-1. Poszukiwania genów kontrolowanych przez AP-1 doprowadziły nas do układu enzymów proteolitycznych macierzy zewnątrzkomórkowej na synapsie pobudzającej.
W szczególności nasze dzisiejsze badania ogniskują się wokół MMP-9 (ang. Matrix metalloproteinase-9), metaloproteazy macierzowej. Odkryliśmy jej synaptyczne występowanie, lokalną translację i wydzielenie po pobudzeniu komórki nerwowej. Zidentyfikowaliśmy niektóre substraty. Wykazaliśmy także ważny udział MMP-9 w plastyczności synaptycznej, uczeniu się i pamięci. Obecnie badamy zwłaszcza uczenie apetytywne, czyli prowadzące do zapamiętania zdarzeń przyjemnych. Odkryliśmy, że pewna struktura mózgu, tzw. jądro środkowe ciała migdałowatego odgrywa tu wielką rolę.
Kierownik Pracowni: prof. Leszek Kaczmarek Informacje kontaktowe: Ludwika Pasteura 3, Warszawa, Polska E-mail: l.kaczmarek@nencki.edu.pl

Projekty badawcze

Udział metaloproteazy MMP-9 w plastyczności synaptycznej

Zmiany siły połączeń pomiędzy komórkami nerwowymi są podstawą zdolności adaptacyjnej mózgu do zmieniających się warunków otoczenia, np. w zjawiskach uczenia się i pamięci. Podłożem tych zmian jest tzw. plastyczność synaptyczna. CZYTAJ WIĘCEJ

Uczenie apetytywne kontra uzależnienia: badania nad ciałem migdałowatym

Uzależnienie jest patologiczną formą bardzo trwałej pamięci, która uzurpuje sobie układ nagrody w mózgu i sprawia, że przyjmowanie narkotyku staje się najważniejszym celem w życiu. U podstaw tej choroby leży plastyczność synaptyczna – zdolność mózgu do przystosowywania się do otaczających bodźców, poprzez zmianę siły i liczby synaps. CZYTAJ WIĘCEJ

Blokowanie NR2B w epileptogenezie

Najczęstszą postacią padaczki u ludzi jest padaczka skroniowa charakteryzująca się nawracającymi napadami drgawkowymi powstającymi w obrębie płata skroniowego. Mimo, iż systematycznie pojawiają się nowe leki przeciwdrgawkowe, to u około 40% pacjentów choroba jest oporna na działanie dostępnych farmakoterapii. CZYTAJ WIĘCEJ
SPRAWDŹ POZOSTAŁE PROJEKTY

Publikacje

de Hoz L., Gierej D., Lioudyno L., Jaworski J., Blazejczyk M., Cruces-Solís H., Beroun A., Lebitko T., Nikolaev T., Knapska E., Nelken I., Kaczmarek L. Blocking c-Fos expression reveals the role of auditory cortex plasticity in sound frequency discrimination learning. Cerebral Cortex, 28: 1645–1655, 2018. PRZEJDŹ DO PUBLIKACJI
Lepeta K., Purzycka K., Pachulska-Wieczorek K., Mitjans M., Begemann M., Vafadari B., Bijata K., Adamiak R., Ehrenreich H., Dziembowska M., Kaczmarek L. A normal genetic variation modulates synaptic MMP-9 protein levels and the severity of schizophrenia symptoms. EMBO Molecular Medicine, 9: 1100-1116, 2017 PRZEJDŹ DO PUBLIKACJI
Stefaniuk M., Beroun A., Lebitko T., Markina O., Leski S., Meyza K., Grzywacz A., Samochowiec J., Samochowiec A., Radwanska K., Kaczmarek L. Matrix metalloproteinase-9 and synaptic plasticity in the central amygdala in control of alcohol seeking behavior. Biological Psychiatry, 81: 905–906, 2017 PRZEJDŹ DO PUBLIKACJI
van der Kooij M. , Fantin M. , Rejmak E., Grosse J., Zanoletti O., Fournier C., Ganguly K., Kalita K., Kaczmarek L., Sandi C. Role for MMP-9 in stress-induced down-regulation of nectin-3 in hippocampal CA1 and associated behavioral alterations. Nature Communications, 5: 4995, 2014 PRZEJDŹ DO PUBLIKACJI
Knapska E., Macias M., Mikosz M., Nowak A., Owczarek D., Wawrzyniak M., Pieprzyk M., Cymerman I.A., Werka T., Sheng M., Maren S., Jaworski J., Kaczmarek L. Functional anatomy of neural circuits regulating fear and extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 42: 17093-17098, 2012. PRZEJDŹ DO PUBLIKACJI
PRZEJDŹ DO POZOSTAŁYCH PUBLIKACJI

Pracownicy i doktoranci

Kierownik Pracowni
Prof. dr hab. Leszek Kaczmarek

Dr hab. Katarzyna Kalita-Bykowska, prof. nadzw.

Mgr Bogusia Sudoł-Rutkowska

Dr Anna Beroun

Dr Adam Gorlewicz

Dr Shiladitya Mitra

Dr Monika Pawłowska

Dr Barbara Pijet-Binkiewicz

Dr Emilia Rejmak-Kozicka

Dr Marzena Stefaniuk

Dr Joanna Urban-Ciećko

Dr Bartosz Frycz

Dr Piotr Michaluk

Dr Sajad Shahbazi

Dr Maja Pijet-Kucicka

Dr Paulina Rybak

Doktoranci


Mgr Agnieszka Kostrzewska-Księżyk

Mgr Lena Majchrowicz

Mgr Ewa Banach

Mgr Łukasz Bijoch

Mgr Marta Doliwa

Mgr Katarzyna Gralec

Mgr Dominik Kanigowski

Mgr Klaudia Nowicka

Mgr Anna Krysiak

Mgr Diana Legutko

Mgr Aleksandra Mielnicka

Mgr Zbigniew Zieliński

Mgr Martyna Pękała

Mgr Karolina Nader

Joanna Klos

Mgr Iwona Sirocka

Mgr Karolina Protokowicz

Doktoraty

2018 Ahmad Salamian
2017 Behnam Vafadari, Katarzyna Łepeta
2016 Paulina Koza, Bożena Kuźniewska
2015 Ilona Kondratiuk, Emilia Rejmak-Kozicka
2014 Mayank Chaturvedi, Michał Stawarski 
2013 Paulina Jedynak, Aleksandra Janusz 
2012 Zsuzsanna Szepesi 
2011 Tomasz Górkiewicz Marcin Wawrzyniak, Katarzyna Biegańska 
2010 Anna Kiryk; Ludwika Gawryś, Piotr Michaluk 
2008 Kamila Duniec; Filip Konopacki 
2006 Anna Kowalczyk, Witold Konopka, Daniel Dętka, Barbara Mioduszewska, Paweł Okulski 
2005 Sylwia Szymczak, Anna Auerbach, Katarzyna Radwańska 
2004 Katarzyna Kalita, Joanna Dzwonek (stypendium FNP) 
2003 Agata Klejman (stypendium FNP), Jolanta Libura 
2001 Jacek Jaworski (stypendium FNP, Nagroda Premiera za rozprawę doktorską) 
1999 Dorota Nowicka 
1998 Michał Dąbrowski Dr n. med. Arkadiusz Szklarczyk (stypendium FNP) Dorota Konopka, Izabela Figiel-Ożóg (stypendium FNP), Robert Filipkowski (stypendium FNP) 
1997 Michał Hetman (stypendium FNP, Nagroda Premiera za rozprawę doktorską, habilitacja 2004) 
1996 Katarzyna Łukasiuk (stypendium FNP, habilitacja 2004) 
1995 Michał Biały, Evgeni Nikolajew
 

Byli pracownicy i studenci

Małgorzata Bajor, Monika Bijata, Ireneusz Biedermann, Janusz Blaszczyk, Małgorzata Bonus, Mayank Chaturvedi, Daniel Dętka, Stefan Dowgird, Magdalena Dziembowska, Adam Filip, Magdalena Gacia, Dorota Gierej, Tomasz Górkiewicz, Katarzyna Grab, Piotr Jahołkowski, Dariusz Jaskulski, Katarzyna Janczak, Anna Kiryk, Danylo Khomiak, Agnieszka Kurczuk, Tomasz Lebitko, Wiktoria Lioudyno, Katarzyna Łepeta, Olga Markina, Jarosław Mazuryk , Jacek Miłek, Evgeni Nikolajew, Małgorzata Oglecka, Rafał Płatek, Alicja Puścian, Piotr Rogujski, Izabela Rutkowska-Włodarczyk, Marcin Rylski, Ahmad Salamian, Jolanta Sierocińska, Magda Szymańska, Krystyna Tabeńska, Marta Tkaczyk, Robert Tomaszewski, Anna Soltynska-Urbanska-Trauzold, Behnam Vafadari, Grzegorz Wilczyński, Jakub Włodarczyk, Grażyna Woźniak, Katarzyna Żybura

Stypendyści, goście

Katarzyna Koziak, Andrey Ryabinin, Wolfgang Tishmeyer, Damian Stachowiak, Maciej Drozdz, Stanisław Kamiński, Aleksander Korczyński, Piotr Religa, Krzysztof Reiss, Dominika Rzewuska, Zbigniew Pietrzykowski, Cezary Szczylik, Mariusz Ratajczak, Monika Puzianowska, Bożena Kamińska, Maciek Urbaniak, Boris Popov, Volodia Popov, Pavel Balaban, Katarzyna Tajchert, Alena Savonenko, Maciej Skrzypczak, Sebastian Lewandowski, Agnieszka Zylicz, Krystyna Zaleska

Granty

Obecne

2018-2023 Fundacja na rzecz Nauki Polskiej BRAINCITY – CENTRUM DOSKONAŁOŚCI W ZAKRESIE NEUROPLASTYCZNOŚCI I CHORÓB MÓZGU, partner strategiczny European Molecular Biology Laboratory (EMBL)
2018-2023 NCN MAESTRO, Udział metaloproteazy MMP-9i plastyczności synaptycznej: badania pojedynczych kolców dendrytycznych (L. Kaczmarek)
2018-2021 Narodowe Centrum Badańi Rozwoju (NCBiR) ERA-NET MISST, Multi-scale investigation of synaptic dysfunction after stroke (L. Kaczmarek; koordynator: V. Nagerl)
2016-2019 Fundacja na rzecz Nauki Polskiej “Pursuing addiction: appetitive learning and synaptic plasticity in the amygdala”, Program TEAM (PO IR), (L. Kaczmarek)
2018-2021 NCN SONATA, Lokalizacja sygnałów Ca2+ zaangażowanychi uwalnianie glioprzekaźników (P. Michaluk)
2016-2021 NCN SONATA BIS, Plastyczność interneuronów somatostatynowychi parwalbuminowych zachodząca pod wpływem uczenia się: mechanizmyi znaczenie (J. Urban-Ciećko)
2016-2019 NCN SONATA, Wybiórcze blokowanie aktywności receptora NMDAR podczas epileptogenezy, jako podejście terapeutycznei leczeniu padaczki skroniowej (A.Gorlewicz)
2016-2019 NCN OPUS, Rola plastyczności strukturalnej kolców dendrytycznychi uczeniui pamięci (T.Jaworski)
2016-2019 NCN OPUS, Mapowanie pozytywnychi negatywnych wspomnieńi mózgu (M.Pawłowska)
2016-2019 NCN PRELUDIUM, Badanie roli Lipokaliny-2 i nieprawidłowych procesach plastyczności neuronalnej (M.Doliwa)

Przeszłe

2015-2018 Narodowe Centrum Badańi Rozwoju (NCBiR) “Inhibitory MMP-9 jako nowy lek blokujący rozwój padaczki” (wspólniei OncoArendi Therapeutics, koordynator L. Kaczmarek)
2013-2018 NCN SONATA BIS, Rola białka Serum Response Factor (SRF)i regulacji plastyczności homeostatycznej (K. Kalita)
2015-2017 Narodowe Centrum Badańi Rozwoju (NCBiR) Nowa terapia zaburzeń psychotycznych orazi chorobie Huntigtona ze szczególnym uwzględnieniem deficytów poznawczych (korodynator CelonPharma). Horizon 2020 ITN ECMED Extracellular matrix in prognostication and treatment of epileptogenesis 2015-2019 (koordynator: M. Walker)
2014-2017 NCN PRELUDIUM 5 Cięcie nektyny-3 pod wpływem aktywności neuronalnej (E. Rejmak-Kozicka)
2014-2016 NCN PRELUDIUM 5 Zastosowanie fotoprzełączajacego się TIMP-1 do zbadania wpływu układu MMP-9/TOMP-1 na morfologię kolców dendrytycznych (M. Chaturvedi)
2014-2015 NCN PRELUDIUM 5 Mechanizmy regulacji MMP-9-GSK3i neuronach (I. Kondratiuk)
2013-2016 NCN OPUS 4 Komórkowei molekularne podstawy zaburzeń neurogenezy u dorosłych myszy bez cykliny D2 (A. Czupryn)
2013-2017 7 PR UE ITN EXTRABRAIN Extracellular brain proteolysis in neuronal plasticity and neuropsychiatric disorders (L. Kaczmarek, koordynator, partnerzy: A. Dityatev, Magdeburg, P. Caroni, Bazylea, D. Rusakov, Londyn, H. Ehrenreich, Getynga, A. Triller, Paryż, R. Pawlak, Exeter, J. Herms, Monachium, O. Flores, Lizbona, K. Young, Hamburg, BUMA, Szwajcaria) http://www.extrabrainitn.eu/
2013-2015 FNP POMOST Role of Lipocalin 2 in the structural plasticity of neurons (K. Kalita)
2013-2016 NCN HARMONIA Rola białka FMRPi lokalnej translacji metaloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej-9i neuronach (M. Dziembowska).
2013-2016 ERANET Neuron Proteolytic remodeling of the extracellular matrix in aberrant synaptic plasticity underlying epilepsy evoked by traumatic brain injury (L. Kaczmarek, koordynator; partnerzy: A. Pitkanen, Kuopio, O. Tenovuo, Turku, S. Dedeurwaerdere, Antwerpia)
2012-2015 FNP TEAM MMP-9 driven extrasynaptic proteolysis in physiological and pathological synaptic plasticity (finansowane ze środków POIG UE) (L. Kaczmarek)
2012-2017 NCN SONATA Model do badania plastyczności synaptycznej oparty na optogenetyce (T. Jaworski)

Zdjęcia

Wideo

Oferty pracy

Jeśli chcesz dołączyć do naszego Zespołu

napisz do nas. AKTUALNE OGŁOSZENIE

Projekt TEAM
Uczenie apetytywne i plastyczność synaptyczna ciała migdałowatego w ramach projektu TEAM Zrozumieć uzależnienia

Projekt grantowy Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnegoi ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014 – 2020 (PO IR), Oś IV; Zwiększenie potencjału naukowo-badawczego, Działanie 4.4: Zwiększanie potencjału kadrowego sektora B+R, Program TEAM (POIR.04.04.00-00-1ACA/16-00). 

Celem projektu jest zidentyfikowanie specyficznych obwodów neuronalnych, czyli zestawów komórek nerwowych gromadzących pamięć apetytywnąi sterujących zachowaniami mającymi na celu podążanie za bodźcami przyjemnymi. Stawiamy hipotezę, że po pierwsze istnieje taki obwódi obrębie ciała migdałowatego (prowadząci tzw. jądra podstawnego do jądra środkowego lub jego bezpośredniej okolicy). Co więcej, proponujemy, że zmiany plastyczne tego obwodu, czyli modulacja efektywności działania sieci neuronalnej, oparta o modyfikacje przewodności połączeń między komórkami nerwowymi (synaps) zależy od określonych białek. A na koniec sugerujemy, że plastyczność tego samego, lub bardzo podobnych obwodów neuronalnych jest podłożem zarówno uczenia się apetytywnego, jaki rozwoju uzależnienia od alkoholu. Skupienie się na wybranych białkach, kluczowych dla procesów plastyczności synaptyczneji jednej strony pozwoli nam na obrazowanie neuronówi synaps,i których obecność tych białek wskazuje na zachodzące zmiany przewodności. Z drugiej strony, poprzez złożone manipulacje genetyczne, pozwoli na wykorzystanie tej wiedzy do stworzenia narzędzi doświadczalnych, umożliwiających kontrolę wybranych neuronówi synaps, ai trzeciej wreszcie otworzy drogę do wykorzystania tych informacji do kontroli zachowań. W szczególności oczekujemy, że dostarczymy silnych argumentów na rzecz opracowania nowych terapii bardzo dolegliwychi złożonych ludzkich zaburzeń zachowania, takich jak tych prowadzących do otyłości, jadłowstrętu (anoreksji), czy też uzależnień.
https://www.fnp.org.pl/

BRAINCITY
Centrum Doskonałości Plastyczności Neuronalnej i Zaburzeń Mózgu
partnerstwo Nencki-EMBL

https://braincity.nencki.gov.pl/

Celem wspólnej inicjatywy Instytutu im. M. Nenckiego oraz Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) jaką jest Centrum Doskonałości Plastyczności Neuronalnej i Zaburzeń Mózgu: BRAINCITY jest pogłębienie wiedzy na temat plastyczności neuronalnej i synaptycznej w celu zwalczania najbardziej wyniszczających i kosztownych ludzkich chorób.

Pojęcie plastyczności mózgu odnosi się do zdolności sieci neuronalnej tworzącej ten narząd do strukturalneji funkcjonalnej reorganizacjii odpowiedzi na bodźce środowiskowe. Oprócz uczenia się i pamięci, które pozwalają na adaptację do zmieniającego się środowiska, neuroplastyczność jest niezbędna do regeneracji po różnego rodzaju zaburzeniachi urazach. Plastyczność mózgu manifestuje się na wielu poziomach w układzie nerwowym, od zdarzeń molekularnych, takich jak zmiany i ekspresji genów, po zachowanie się człowieka lub zwierzęcia. Na poziomie komórkowym, plastyczność polega na dynamicznych modyfikacjach połączeń międzyneuronalnych (synaps) oraz pobudliwości komórek nerwowych, które są zależne od zmian molekularnych zachodzących w neuronach i otaczających oraz wspierających je komórkach glejowych. Biologia molekularna plastycznej reorganizacji obwodów neuronalnych dotyczy zatem zarówno synaps (zwłaszcza ich składu białkowego), jak i wzorów ekspresji genów w całych neuronach (a nawet otaczającym gleju). Synapsy są szczególnie podatne na zmiany i dlatego uważa się, że odgrywają główną rolę w plastyczności. Nieprawidłowa plastyczność synaptyczna prowadzi do wielu stanów patologicznych, np. rozwoju padaczki, uzależnienia od narkotyków, zaburzeń ze spektrum autyzmu, schizofrenii lub depresji. Kompensacyjna plastyczność mózgu może zmniejszyć skutki takich patologii, jak stwardnienie rozsiane, choroba Parkinsona, pogorszenie funkcji poznawczych lub choroba Alzheimera. W rezultacie, zrozumienie molekularnych podstaw plastyczności stanowi najpoważniejsze wyzwanie badawcze.

Zatrudniając ponad 260 pracowników etatowych (ponad 120 naukowców) i szkoląc ponad 200 doktorantów, Instytut Nenckiego (www.nencki.gov.pl) jest obecnie największym poza uniwersyteckim ośrodkiem badań biologicznychi Polsce. Projekty badawcze w Instytucie Nenckiego są realizowane przez ponad 30 laboratoriów naukowych i 8 pracowni usługowych, należących do Centrum Neurobiologii. Wysoka jakość badań finansowanych ze środków grantowych, doskonałe publikacje i dobre kontakty międzynarodowe stawiają Instytut Nenckiego w czołówce instytucji biologicznych w Europie Środkowej i Wschodniej.

BRAINCITY opiera się na długoterminowej współpracy strategicznej w EMBL (www.embl.org), jednym ze światowych liderów w dziedzinie badań i dziedziny nauk o życiu, szkoleń i transferu technologii. BRAINCITY będzie naukowo autonomiczny i zarządzany zgodnie z najlepszą międzynarodową praktyką, przynosząc do Polski kulturę doskonałości i pielęgnując ją, aby dokonać przełomowych odkryć naukowych w obszarze badań bio-medycznych. Oczekuje się, że badania prowadzone w BRAINCITY będą miały najwyższe międzynarodowe standardy, jak również przyczynią się do rozwoju społecznego i regionalnego.

Laboratoria BRAINCITY będą badać w najnowocześniejszy i wysoce komplementarny sposób przebudowę obwodów mózgu, zależną od plastyczności neuronalnej, której nieprawidłowości zostały ostatnio uznane za fundamentalne podłoże zaburzeń neuronalnych i psychiatrycznych (np. padaczki, schizofrenii, uzależnień, depresji, czy też autyzmu). Badania obejmą szereg pytań badawczych i podejść rozciągających się od plastyczności synaptycznej i jej mechanizmów molekularnych do obrazowania oraz manipulowania sieciami neuronalnym w całym mózgu. Naszym celem jest zidentyfikowanie nowych celów diagnostycznych i terapeutycznych, a tym samym stymulowanie rozwoju nowych terapii. Atrakcyjną nowością i znaczeniem proponowanym przez BRAINCITY jest ścisła współpraca multidyscyplinarnych badań z klinikami, które będą koncentrować się na odpowiednich mechanizmach molekularnych, podczas gdy współpraca z firmami pomoże zaspokoić potrzeby i możliwości rynku. Współpraca między badaczami BRAINCITY o zróżnicowanym doświadczeniu, a także środowiskami klinicznymi i przemysłowymi oraz z grupami badawczymi EMBLi innymi partnerami krajowymi i międzynarodowymi jest uważana za kluczowy czynnik, który zjednoczy wysiłki różnych grup w celu uzyskania wiedzy o prawidłowym i chorobowo zmienionym mózgu.

Obszary badawcze szczególnie ważne dla projektu BRAINCITY obejmują genomikę i epigenomikę, neurobiologię kliniczną i systemową, rozwój mózgu i modelowanie chorób badane za pomocą takich podejść eksperymentalnych jak organoidy mózgowe pochodzące z iPSC, bioobrazowanie, edycja genów in vivoin vitro, bioinformatyka, wysokiej jakości ocena behawioralna oraz badania leków.

BRAINCITY i EMBL ustanawiają partnerstwo instytucjonalne. Partnerstwa EMBL są bliskimi powiązaniami kooperacyjnymi i wiodącymi instytucjami krajowymi w państwach członkowskich EMBL, tworząc sieć międzynarodowych centrów doskonałości naukoweji zaawansowanych szkoleń wzorowanych na EMBL. W szczególności EMBL oferuje aktywne wsparcie w osiąganiu celów BRAINCITY, wnosząc uzupełniającą wiedzę
w dziedzinie neurobiologii, nową kulturę badań i podejścia do zarządzania, w tym selekcję, regularną ocenę i umiędzynarodowienia niezależnych grup, a także najlepsze praktyki w zakresie transferu technologii.

Aby nadzorować działalność naukową BRAINCITY, został powołany, w wyniku konsultacji między Instytutem Nenckiego i EMBL, wspólną decyzją dyrektorów obu instytucji, Międzynarodowy Komitet Naukowy (MKN). MKN dokona przeglądu programu badań i wdrożenia zmian w oparciu o postęp w badaniach naukowych; przeprowadzi rekrutację liderów grup badawczych poprzez międzynarodowe otwarte konkursy oparte na przejrzystych kryteriach; będzie oceniać i wybierać najlepszych kandydatów; dokona oceny postępów wszystkich liderów grup badawczych i ich zespołów.

Badania naukowe prowadzone w ramach BRAINCITY będą skupione wokół mechanizmów plastyczności neuronalnej. Sześć grup badawczych zajmujących się różnymi aspektami plastyczności utworzy BRAINCITY. Liderzy grup zostaną wybrani zgodnie z zasadami doskonałości naukowej oraz synergią z innymi grupami badawczymi, aby stworzyć spójne i wzajemnie uzupełniające się środowisko badawcze. Na rysunku przedstawiono szeroko zdefiniowane obszary możliwych kierunków badań.

Strategia rekrutacjii oceny: kluczowa rola Międzynarodowego Komitetu Naukowego
BRAINCITY zatrudni wysoce zmotywowane osoby i zapewni im doskonałe warunki do rozwoju własnych badań zgodniei celami BRAINCITY. Przewidujemy, że takie podejście wzmocni BRAINCITY w początkowym pięcioletnim okresie finansowania, zapewniając jego dynamiczny wzrost i długoterminowe perspektywy po tym okresie. Rekrutacja kandydatów będzie opierać się o kryterium doskonałości naukowej wykazanej poprzez ich dotychczasowe osiągnięcia oraz o proponowany program badawczy, uwzględniając także komplementarność tych badań z innymi grupami w BRAINCITY i zgodność w strategicznych celach BRAINCITY. Liderzy grupy otrzymają adekwatną do potrzeb przestrzeń laboratoryjną, doskonały dostęp do infrastruktury badawczej, w tym zwierzętarnię oraz wsparcie administracyjne, księgowe oraz w zakresie transferu technologii. BRAINCITY zapewni konkurencyjne wynagrodzenie zarówno dla liderów grup, jak i dla postdoców, techników i doktorantów.

Rekrutacja najlepszych liderów grup
Liderzy grupi BRAINCITY zostaną zatrudnieni w wyniku rekomendacji MKN spośród kandydatów ocenianych w międzynarodowych otwartych konkursach opartych o przejrzyste kryteria. Kryteria zatrudniania Liderów Grupy będą oparte na ocenie ich osiągnięć, przyszłych planów badawczych i ich zgodności z zakresem programu badawczego BRAINCITY. Idealni kandydaci to osoby na wczesnych etapach kariery z potencjałem porównywalnym z potencjałem laureatów programu grantów Europejskiej Rady Badań (ERC) na poziomie Starters lub Consolidators. BRAINCITY może jednak również brać pod uwagę w rekrutacji bardziej zaawansowanych rangą badaczy. Proces rekrutacji jest wspierany przez EMBL, strategicznego partnera BRAINCITY, który dostarcza wskazówek w zakresie ustanawiania odpowiednich procedur zarządzania oraz rekrutacjii oceny Liderów Grupy BRAINCITY. Kandydaci na lidera grupy powinni być otwarci na realizację wybranych przez siebie projektów zgodnie z programem badań BRAINCITY, a ich działania badawcze będą kształtować przyszłość BRAINCITY. Oczekiwana liczba grup badawczych wynosi sześć: dwie grupy, które już istnieją (Pracownia Neurobiologii, Pracownia Neurobiologii Emocji) i cztery nowo utworzone. Liderzy grup będą mieli pełną swobodę w rozwijaniu własnych projektów naukowych oraz odpowiedzialność za tworzenie i prowadzenie niezależnej grupy badawczej. Początkowe stanowiska na czas określony będą oferowane z możliwością uzyskania bezterminowego przedłużenia w Instytucie Nenckiego po pomyślnej ocenie naukowej. Każde laboratorium otrzyma podstawowe finansowanie i konkurencyjne wynagrodzenie dla lidera i 4 współpracowników, a także dostęp do najnowocześniejszych urządzeń badawczych i możliwość ubiegania się o finansowanie kosztownej aparatury.

Zarządzanie
BRAINCITY przestrzega najlepszych praktyk w zarządzaniu badaniami naukowymi. Doświadczenia EMBL i osiągnięcia w zarządzaniu badaniami naukowymi posłużą jako model do ustanowienia i doradzania oraz wdrażania najlepszych praktyk, przy czym MKN odgrywa decydującą rolę. MKN skupiając dziewięciu wybitnych członków udzielających porad w zakresie zarządzania BRAINCITY i kluczowych kwestiach naukowych, wymaganych do osiągnięcia doskonałości naukowej i posłuży jako model, który pomoże kierować wdrażaniem polityki decyzji BRAINCITY w ramach jego wizji strategicznej.

Kampus Ochota, Warszawa
BRAINCITY znajduje się na dużym kampusie naukowo-badawczym biomedycznym w jednym z najbardziej tętniących życiem miast Europy. Kampus obejmuje uniwersytety, instytuty badawcze, największy szpital kliniczny wi Polsce, start-upy, podstawowe obiekty itp.),
Uniwersytet Warszawski w tym: Wydział Biologii, Wydział Chemii, Wydział Fizyki, Matematyka, Informatyka i Mechanika, Centrum Nowych Technologii, Centrum Badań Biologicznych i Chemicznych .
Warszawski Uniwersytet Medyczny.
Instytuty Polskiej Akademii Nauk: Biochemia i Biofizyka, Mossakowski Medical Research Center, Fundamental Technological Research , Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej  i  Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej.
Firmy i podstawowe usługi: OncoArendi Therapeutics, The Warsaw Genomics, Helix Immuno-Oncology, MOUSE GENOME ENGINEERING FACILITY

Projekt MAESTRO
Udział metaloproteazy MMP-9 w plastyczności synaptycznej: badania pojedynczych kolców dendrytycznych

Projekt MAESTRO finansowany przez Narodowe Centrum Nauki, Kraków
Leszek Kaczmarek: kierownik projektu
Zmiany siły połączeń pomiędzy komórkami nerwowymi są podstawą zdolności adaptacyjnej mózgu do zmieniających się warunków otoczenia, np. w zjawiskach uczenia się i pamięci. Podłożem tych zmian jest tzw. plastyczność synaptyczna. Mechanizmy molekularne odpowiedzialne za zmiany plastyczne synaps pobudzających, które ulokowane są na komórkach nerwowych na tzw. kolcach dendrytycznych, są jeszcze słabo poznane i stanowią pole bardzo intensywnych badań. Zrozumienie tych mechanizmów ma z oczywistych powodów podstawowe znaczenia dla poznania funkcjonowania mózgu i w szczególności relacji mózg-umysł, zarówno w warunkach fizjologicznych, w tym i takich zjawiskach, jak uczenie się i pamięć, czy też okresy krytyczne rozwoju kory mózgowej. Równocześnie poznanie mechanizmów plastyczności synaptycznej uważane jest za klucz do zrozumienia istoty najpoważniejszych chorób mózgu. Trzeba tu nadmienić, że badania genetyczne u ludzi pokazały wielokrotnie znaczenie polimorfizmów i mutacji w genach kodujących białka synaps pobudzających i kolców dendrytycznych dla rozwoju chorób psychicznych. Warte szczególnego podkreślenia są w tym kontekście olbrzymie koszty społeczne i finansowe – ocenia się, że w krajach Unii Europejskiej te drugie wynoszą 800 mld euro rocznie, w tym 500 mld euro pochłaniają choroby psychiczne. Zainicjowane przez nas 15 lat temu badania nad zewnątrzkomórkowym enzymem proteolitycznym -- MMP-9 w plastyczności neuronalnej pokazały, że może on odgrywać znaczącą rolę w zjawiskach plastycznych. Podejrzewamy, że dzieje się tak w wyniku udziału MMP-9 w kontroli przebudowy kolców dendrytycznych. Celem niniejszego projektu jest weryfikacja tej hipotezy. Badania będą prowadzone na hodowlach neuronalnych, w których pojedyncze synapsy zostaną pobudzone poprzez lokalne uwolnienie neuroprzekaźnika -- glutaminianu. Planujemy zbadać, w jakich warunkach i na jakich kolcach (które mogą mieć różny kształt i wielkość, co ma związek z ich funkcją) MMP-9 jest wydzielane i może wykazywać swoją aktywność. Postulujemy bezpośredni związek pomiędzy MMP-9 i dobrze już poznanym czynnikiem zaangażowanym w kontrolę plastyczności, BDNF i zamierzamy m.in. sprawdzić, czy MMP-9 może aktywować BDNF na zewnątrz synapsy, poprzez częściowe trawienia jego formy latentnej i uwolnienie aktywnej. Proponowane badania powinny wnieść zupełnie nową wiedzę w kilku obszarach: (1) w dziedzinie poznania mechanizmów działania MMP-9 na poziomie synapsy, co może prowadzić do wykorzystania tej wiedzy w terapii chorób psychicznych; (2) w zakresie zrozumienia mechanizmów molekularnych plastyczności synaptycznej, dodając tutaj całkowicie nowy, zewnątrzkomórkowy wymiar regulacji tego zjawiska; (3) dla rozwoju funkcjonalnej konektomiki (odkrywania sieci połączeń i ich modyfikacji czynnościowej pod wpływem przetwarzania informacji), dostarczając i weryfikując nowe, potencjalnie bardzo atrakcyjne narzędzie badawcze w postaci znacznika fluorescencyjnego (aktywna MMP-9 i jej biosensor) synaps podlegających długotrwałym zmianom plastycznym.

Kontakt

Kierownik Pracowni: prof. Leszek Kaczmarek E-mail: l.kaczmarek@nencki.edu.pl
Administrator Pracowni: Bogusława Sudol E-mail: b.sudol@nencki.edu.pl
Adres: Instytut Biologii Doświadczalnej
im. Marcelego Nenckiego
Polska Akademia Nauk
Ludwika Pasteura 3, Warszawa, Polska
Telefon +48 589 23 82