Poruchy kognitivních funkcí jsou považovány za klíčový příznak schizofrenie a předpovídají terapeutický výsledek. Velmi významně narušují denní fungování pacientů se schizofrenií, a přesto dosud neexistuje cílená léčba kognitivního deficitu u schizofrenie. V tomto translačním projektu plánujeme objasnit kauzální roli hipokampálně-prefrontálních projekcí v kognitivní koordinace a flexibilitě. Rovněž ukážeme na příčinnou roli frontotemporální theta koherence a synchronie pomocí optogenetické kontroly aktivity PV+ interneuronů u volně pohyblivých potkanů. V klinické části otestujeme vliv frontotemporální synchronizace na kognitivní koordinaci a flexibilitu ve skupině 35 pacientů v remisi a u 35 zdravých kontrol s využitím hrEEG/fMRI měření a testů virtuální reality. Hlavním cílem je objasnění neurobiologického substrátu kognitivního deficitu u schizofrenie, které umožní inteligentní design nových léčebných postupů. Výsledky projektu jednoznačně ukážou složky frontotemporální dysfunkce u schizofrenie a otevřou cestu pro budoucí specifickou terapii kognitivního deficitu.; Disturbances of cognitive functions have been recognized as hallmarks of schizophrenia and predictors of therapeutic outcome. They significantly limit patient ́s functioning, yet there are no specific treatments for cognitive deficits in this disease. In this translational project, we seek to determine the causal role of hippocampal-prefrontal projections in cognitive coordination and flexibility. Moreover, causative role of frontotemporal theta coherence and synchrony will be revealed by controlling PV+ interneuron activity in freely-moving rats. The human part will test relations of frontotemporal synchrony to coordination and flexibility in 35 remitted schizophrenia patients and 35 matched healthy controls using a hrEEG/fMRI measurements and tests of the virtual reality. The overall aim is to elucidate a neuronal substrate for cognitive deficits in schizophrenia for an intelligent design of new treatments. Results of this project will unequivocally show the constituents of frontotemporal dysfunction in schizophrenia and open way for future treatment of cognitive deficits.

• MeSH
• elektroencefalografie MeSH
• hipokampus MeSH
• kognitivní dysfunkce etiologie   patofyziologie   MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• lidé MeSH
• magnetická rezonanční tomografie MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• nervový přenos MeSH
• neurozobrazování MeSH
• optogenetika MeSH
• prefrontální mozková kůra MeSH
• schizofrenie diagnóza   MeSH
• translační biomedicínský výzkum MeSH
• virtuální realita MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• lidé MeSH
• zvířata MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• neurologie
• psychiatrie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Významná část pacientů s OCD nedosáhne uspokojivé léčebné odpovědi. Využitím komplementárních informací z humánního zobrazení mozku a animálního modelu (senzitizace quinpirolem) cílíme na hlavní nedostatky v poznání OCD a objasníme roli glutamátu, vztah strukturálních a funkčních změn mozku a neurochemické interakce v neuronálních okruzích OCD. Primárně se pak zaměříme na přední cingulum (ACC), které jsme v předchozích studiích identifikovali jako kandidátní region pro rozvoj OCD. Ve skupině 40 nemedikovaných OCD pacientů (a zdravých kontrol) provedeme hodnocení morfometrie, konektivity a hladiny glutamátu v ACC a dalších oblastí mozku. Humánní neurozobrazovací výsledky budeme interpretovat s využitím animálního modelu, který doplní náš heuristický rámec o data, která nejsou měřitelná u lidí. Animální část bude hodnotit neurochemické interakce (microdialýza), funkční konektivitu (qEEG) a expresi časných genů. Naše výsledky přispějí k pochopení neurobiologie OCD a naznačí nové možnosti léčby založené na regionální neurostimulaci a modulaci glutamátu.; Significant portion of OCD patients fail to attain a treatment response. Utilizing the complementary knowledge from human multimodal neuroimaging and animal model (quinpirole sensitization) we aim to remediate the major knowledge gaps in OCD and elucidate role of glutamate, brain structure-function linking, and neurochemical interactions within neuronal circuits of OCD. We will primarily focus on the anterior cingulate (ACC) identified as a candidate region for OCD development by our previous studies. In a group of 40 non-medicated patients (and control subjects) we will assess the morphometry, connectivity, and glutamate in the ACC and other brain areas. The human neuroimaging results will be interpreted using animal model complementing our heuristic framework by data not measurable in humans. Animal part then aims at testing neurochemical interactions (microdialysis), functional connectivity (qEEG) and immediate-early gene imaging. Our results will contribute to OCD neurobiology elucidation and outline novel therapies based on regional neurostimulation and glutamate modulation.

• MeSH
• chinpyrol MeSH
• cingulární gyrus patofyziologie   MeSH
• elektroencefalografie MeSH
• glutamin MeSH
• kontrolní skupiny MeSH
• kyselina glutamová MeSH
• magnetická rezonanční spektroskopie MeSH
• magnetická rezonanční tomografie MeSH
• modely nemocí na zvířatech MeSH
• neuroplasticita MeSH
• neurotransmiterové látky MeSH
• obsedantně kompulzivní porucha patofyziologie   MeSH
• okamžité časné geny MeSH
• translační biomedicínský výzkum MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• neurologie
• psychiatrie
• biochemie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

• MeSH
• hipokampus fyziologie   patofyziologie   MeSH
• mozek fyziologie   patofyziologie   MeSH
• Publikační typ
• monografie MeSH

• Konspekt
• Fyziologie člověka a srovnávací fyziologie
• NLK Obory
• fyziologie
• neurochirurgie

V rámci řešení projektu bude sledován deficit prostorové navigace u pacientů se schizofrenií a animálního modelu schizofrenního chování, a to sadou prostorových testů v reálné podobě u zvířat a ve virtuální analogii u pacientů a kontrolních subjektů. Zařazeni budou pacienti hospitalizovaní po proběhlé atace, se stabilní symptomatologií, těsně před nebo po propuštění. Výsledky pacientů budou posuzovány na základě předepsané léčby a symptomatiky, korelovány se standardními neuropsychiatrickými testy, a dále srovnány s kontrolní skupinou zdravých dobrovolníků. V rámci projektu proběhne rovněž studium nových testů pro animální model, především paradigmatu přeučení a pracovní paměti ve dvou prostorových úlohách. Srovnáním výsledků prostorových testů schizofrenních pacientů s animálním modelem schizofrenie bude možné stanovit podobnost jejich chování a tak validizovat tyto testy u modelových zvířat. Kromě vědeckých publikací tak bude výsledkem studie pilotní norma výkonu v sadě prostorově-kognitivních úloh.; In this project, we will evaluate the deficits in spatial navigation in schizophrenia patients and in an animal model of schizophrenia-like behavior by a set of real-space tests for the animals and in virtual analogies of these tasks for patients and control subjects. We will include patients hospitalized after the first attack, with stable symptoms, immediately prior to or after discharge. Results of the tests will be considered with regard to medication and symptoms, correlated with neuropsychological tests and compared to a group of matched healthy subjects. The project will also study novel cognitive tests for the animal model, i.e. reversal and working memory paradigms in two spatial tasks. Comparison of results in animals and patients with schizophrenia will determine similarities in cognitive traits between species and therefore validate these tests in model animals. Beside scientific papers, this project will establish a pilot norm of performance in a novel set of spatio-cognitive tests.

• MeSH
• hlodavci MeSH
• kognitivní poruchy diagnóza   MeSH
• lidé MeSH
• modely u zvířat MeSH
• neuropsychologické testy MeSH
• prostorová navigace MeSH
• prostorové chování MeSH
• psychiatrické posuzovací škály MeSH
• receptory N-methyl-D-aspartátu MeSH
• reverzní učení MeSH
• schizofrenie diagnóza   patofyziologie   MeSH
• škály posuzující chování MeSH
• software MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• neurologie
• fyziologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR

Neural components enabling flexible cognition and behavior are well-established, and depend mostly on proper intercommunication within the prefrontal cortex (PFC) and striatum. However, dense projections from the ventral hippocampus (vHPC) alter the functioning of the medial PFC (mPFC). Dysfunctional hippocampo-prefrontal connectivity negatively affects the integrity of flexible cognition, especially in patients with schizophrenia. In this study, we aimed to test the role of the vHPC and mPFC in a place avoidance task on a rotating arena using two spatial flexibility task variants - reversal learning and set-shifting. To achieve this, we inactivated each of these structures in adult male Long-Evans rats by performing bilateral local muscimol (a GABAA receptor agonist) injections. A significantly disrupted performance was observed in reversal learning in the vHPC-inactivated, but not in the mPFC-inactivated rats. These results confirm the notion that the vHPC participates in some forms of behavioral flexibility, especially when spatial cues are needed. It seems, rather unexpectedly, that the mPFC is not taxed in these flexibility tasks on a rotating arena.

• MeSH
• agonisté receptorů GABA-A farmakologie   MeSH
• hipokampus účinky léků   fyziologie   MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• muscimol farmakologie   MeSH
• pozornost účinky léků   fyziologie   MeSH
• prefrontální mozková kůra účinky léků   fyziologie   MeSH
• prostorové vidění účinky léků   fyziologie   MeSH
• reverzní učení účinky léků   fyziologie   MeSH
• učení vyhýbat se účinky léků   fyziologie   MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

It is well known that communication between the medial prefrontal cortex (mPFC) and the ventral hippocampus (vHPC) is critical for various cognitive and behavioral functions. However, the exact role of these structures in spatial coordination remains to be clarified. Here we sought to determine the involvement of the mPFC and the vHPC in the spatial retrieval of a previously learned active place avoidance task in adult male Long-Evans rats, using a combination of unilateral and bilateral local muscimol inactivations. Moreover, we tested the role of the vHPC-mPFC pathway by performing combined ipsilateral and contralateral inactivations. Our results showed not only bilateral inactivations of either structure, but also the combined inactivations impaired the retrieval of spatial memory, whereas unilateral one-structure inactivations did not yield any effect. Remarkably, muscimol injections in combined groups exerted similar deficits, regardless of whether the inactivations were contralateral or ipsilateral. These findings confirm the importance of these structures in spatial cognition and emphasize the importance of the intact functioning of the vHPC-mPFC pathway.

• MeSH
• hipokampus * MeSH
• krysa rodu rattus MeSH
• muscimol farmakologie   MeSH
• potkani Long-Evans MeSH
• prefrontální mozková kůra MeSH
• prostorová paměť * MeSH
• zvířata MeSH
• Check Tag
• krysa rodu rattus MeSH
• mužské pohlaví MeSH
• zvířata MeSH
• Publikační typ
• časopisecké články MeSH
• práce podpořená grantem MeSH

• Publikační typ
• abstrakt z konference MeSH

• Publikační typ
• abstrakt z konference MeSH

• Publikační typ
• abstrakt z konference MeSH

• Publikační typ
• abstrakt z konference MeSH