Sympozjumm. Materiały

Transkrypt

1 Sympozjumm Neuronauka a dziecko 9. marzec 2013 Wydział Biologii Uniwersytetu Warszawskiego Ul. Miecznikowa 1 Materiały sympozjalne

2 W kolejnym wydarzeniu organizowanym przez Studenckie Koło Naukowe Neurobiologii Uniwersytetu Warszawskiego w ramach projektu Oblicza Neuronauki chcielibyśmy przedstawić zjawiska wpływające na rozwój układuu nerwowego u ludzi w okresie płodowym oraz w pierwszych latach życia (tj. u płodu, noworodka i niemowlęcia). Organizatorzy Sylwia Purchla-Szepiołaa Żaneta Matuszek Aleksandra Klemba Kacper Kondrakiewicz Studenckie Kołoo Naukowe Neurobiologii Materiały dodatkowe dostępne na

3 PROGRAM SYMPOZJUM 09:15 10:00 Rejestracja uczestników 10:00 10:05 Rozpoczęcie sympozjum 10:05 11:05 Wykład otwarcia Co mózg niemowlaka wie o otaczającym świecie i jak to badać? Dr Przemysław Tomalski 11:10 11:40 Rozwój układu nerwowego u człowieka, Kacper Łukasiewicz 11:40 12:10 Wpływ niedoboru hormonu wzrostu na rozwój struktur mózgu, funkcji poznawczych oraz motorycznych, Natalia Bezniakow 12:10 12:25 Przerwa kawowa 12:25 12:55 Wielkie nadzieje czy wielka naiwność? FOXP2 i genetyka rozwojowych zaburzeń mowy, Mateusz Kostecki 12:55 13:25 Diagnoza dysleksji u niemowlaków czy to w ogóle możliwe? Natalia Józefacka-Szram 13:25 14:15 Przerwa obiadowa 14:15 14:45 Czy wszyscy byliśmy kiedyś synestetykami? Kacper Kondrakiewicz 14:45 15:15 PANDAS jako jedna z przyczyn zaburzeń obsesyjno-kompulsyjnych, Małgorzata Jakubowska 15:15 15:45 Przerwa kawowa 15:45 16:45 Wykład zamknięcia Narodziny bólu i pamięć naszych blizn Dr n. med Łukasz Przysło 16:45 Zakończenie sympozjum

4 KSIĘGA ABSTRAKTÓW W1. Co mózg niemowlaka wie o otaczającym świecie i jak to badać? Dr Przemysław Tomalski Katedra Psychologii Klinicznej Dziecka i Rodziny Wydziału Psychologii Uniwersytetu Warszawskiego; Pracownia Psychologii Niemowląt BabyLab UW Pierwszy rok życia dziecka jest okresem niezwykle intensywnego rozwoju funkcjonalnego mózgu. Istotnym zmianom w organizacji kory mózgowej i połączeń towarzyszy dramatyczny skok w funkcjonowaniu poznawczym niemowlęcia. Z tego powodu badanie rozwoju niemowląt i małych dzieci jest niepowtarzalną okazją do określenia w jaki sposób kora mózgowa organizuje się pod wpływem różnych bodźców środowiskowych. W czasie wykładu zaprezentuję w jaki sposób bada się związki rozwoju poznawczego z rozwojem funkcjonalnym mózgu i co z tego wynika dla naszego rozumienia plastyczności i różnic indywidualnych w organizacji dorosłego mózgu. W2. Narodziny bólu i pamięć naszych blizn Dr n. med. Łukasz Przysło Klinika Neurologii ICZMP w Łodzi; Pracownia Pediatrycznej Opieki Paliatywnej Kliniki Pediatrii, Onkologii, Hematologii i Diabetologii UM w Łodzi Odkrycia neuroembriologów z lat 60-tych XX wieku donosiły o obecności pierwszych eksteroreceptorów już w 7,5-10,5 tygodniu życia płodowego (hbd.). Przed 20 hbd. rozwinięta jest droga zwojowo-rdzeniowa, a w hbd. włókna biegnące ze wzgórza docierają do czuciowej kory mózgowej. Świadomość, że płód może odczuwać ból zmieniła podejście między innymi w chirurgii płodu, gdzie obecnie stosuje się techniki znieczulenia płodu w trakcie zabiegów in utero. Prawidłowy rozwój i wzajemne interakcje poszczególnych ośrodków będą decydować o percepcji bólu w ciągu dalszego życia. Procesy tworzenia sieci neuronalnej zależne są między innymi od jakości podścieliska, wzajemnego stosunku neuroreceptorów, właściwej budowy receptorów, prawidłowej struktury kanałów jonowych, determinant neuroendokrynnych i obecności czynników wzrostowych dla nerwów oraz konstytucji genetycznej. Szczególną grupą chorych są płody oraz noworodki i niemowlęta, zwłaszcza urodzone poniżej 30 tygodnia ciąży. U tych pacjentów istnieje szereg uwarunkowań neuroanatomicznych i neurometabolicznych, które skutkują większym narażeniem ośrodkowego układu nerwowego na bodźce bólowe. Nadmierna impulsacja dośrodkowa może być przyczyną długotrwałych i nieodwracalnych zmian w układzie nocyceptywnym. Zaawansowanie technik obrazowych i molekularnych pozwoliło zrewolucjonizować rozumienie patomechanizmów czucia bólu. Przykładem wykorzystania nowych technologii jest spektroskopia bliskiej podczerwieni (NIRS ang. near-infrared spectroscopy), dzięki której możemy analizować stopień aktywacji korowej za pomocą miejscowej oksymetrii mózgowej. Bodźcem aktywującym przepływ mózgowy może być stymulacja nocyceptywna. Analiza NIRS skojarzona

5 z oceną noworodka za pomocą skali oceny bólu PIPP (ang. premature infant pain profile) dostarcza zaskakujących informacji na temat behawioru bólu u najmłodszych pacjentów. Problemy skupione wokół neurobiologii bólu u płodów, wcześniaków i noworodków wydają się być jednymi z najważniejszych. Źle lub niewystarczająco leczony ból odciska piętno na całe przyszłe życie. Terapia przeciwbólowa w tej grupie pacjentów jest wyjątkowo trudna i wymaga dużej wiedzy związanej z farmakokinetyką i farmakodynamiką leków. Skutki silnej nocycepcji są dla najmłodszych bardzo poważne i obejmują wystąpienie wielu groźnych objawów. Przewlekła stymulacja bólowa jest również przyczyną wytworzenia pamięci bólu z neuropatycznym wzorcem percepcji bólowej w postaci hiperalgezji i allodynii. S1. Rozwój układu nerwowego u człowieka Kacper Łukasiewicz Studenckie Koło Naukowe Neurobiologii, Uniwersytet Warszawski Powstanie miliardów wyspecjalizowanych neuronów pochodzących od jednej zygoty wydaje się czymś niemożliwym do pojęcia. W mojej prezentacji postaram się nakreślić reguły powstawania funkcjonalnego układu nerwowego u człowieka. Opiszę jak poprzez powstanie płytki nerwowej, proliferację komórek nerwowych, migrację, generację aksonów i synaptogenezę, a także selekcję neuronów i synaps może powstać tak skomplikowana struktura jak ludzki mózg. S2. Wpływ niedoboru hormonu wzrostu na rozwój struktur mózgu, funkcji poznawczych oraz motorycznych Natalia Bezniakow Zakład Genetyki Medycznej, Instytut Matki i Dziecka Hormon wzrostu (growth hormone, GH) jest produkowany i wydzielany przez komórki przedniego płata przysadki mózgowej i działa za pośrednictwem wielu różnych substancji, w tym między innymi insulinopodobnego czynnika wzrostu 1 (insulin like growth factor 1, IGF-1). Hormon wzrostu odpowiedzialny jest za proces wzrostu organizmu oraz za szereg innych przemian metabolicznych w wątrobie i innych tkankach. Niedoczynność przysadki prowadząca do niedoboru GH jest jedną z wielu przyczyn niskiego wzrostu i występuje jako postać izolowanego niedoboru GH (somatotropinowa niedoczynność przysadki, SNP) bądź towarzyszy jej niedobór jednego lub kilku hormonów przysadki (wielohormonalna niedoczynność przysadki, WNP). Zaobserwowano, iż dzieci z izolowanym niedoborem hormonu wzrostu w porównaniu do zdrowych rówieśników odznaczają się między innymi gorszą pamięcią, osłabieniem koncentracji, co może prowadzić do większych trudności w nauce. Powstało zatem pytanie, czy hormon wzrostu oraz jego mediatory mają wpływ na rozwój funkcji poznawczych takie, jak pamięć, myślenie, wyobraźnia. Przeprowadzono badanie w grupie dzieci z izolowanym niedoborem hormonu wzrostu z użyciem testów sprawdzających szereg umiejętności związanych z funkcjami poznawczymi, motorycznymi. Wykonano również badanie rezonansu magnetycznego głowy z zastosowaniem nowoczesnych technik umożliwiających przeprowadzenie

6 dokładnej oceny struktur mózgu. Wyniki tych badań niewątpliwie przyczynią się do pogłębienia wiedzy na temat rozwoju struktur mózgu oraz funkcji poznawczych i motorycznych S3. Wielkie nadzieje czy wielka naiwność? FOXP2 i genetyka rozwojowych zaburzeń mowy Mateusz Kostecki Kolegium Międzywydziałowych Indywidualnych Studiów Matematyczno-Przyrodniczych, Uniwersytet Warszawski Gen FOXP2 został odkryty już ponad dziesięć lat temu. Jego mutacje powodują rozwojowe zaburzenia mowy, objawiające się m.in. problemami z artykulacją. W wystąpieniu przedstawię wpływ tych mutacji na rozwój i działanie mózgu. W pierwszej części skupię się na badaniach behawioralnych przeprowadzanych na modelach zwierzęcych myszy (na której badano m.in. rolę genu w uczeniu się sekwencji ruchowych i kojarzenia słuchowo ruchowego) i zeberce, ptaku śpiewającym. Ptaki są szczególnie cennym modelem dla tego typu badań, jako że ich śpiew zdradza wiele cech wspólnych zmową. Opowiem o tym, jak wyciszenie ekspresji FOXP2 wpływa na naukę śpiewu i jak wyniki te można przełożyć na dzieci z zaburzeniami mowy. W części drugiej powiem więcej o badaniach molekularnych, mających na celu ustalić bezpośrednią funkcję białka kodowanego przez gen m.in. w dojrzewaniu i migracji neuronów, a także o związkach z innymi genami. Spróbuję pokazać, na ile poznanie funkcji FOXP2 przyczyniło się do poznania przyczyn zaburzeń mowy. S4. Diagnoza dysleksji u niemowlaków czy to w ogóle możliwe? Natalia Józefacka-Szram Szkoła Wyższa Psychologii Społecznej, Warszawa Dysleksja stanowi szeroki i wielowymiarowy problem. Aktualnie najczęściej diagnozowana jest w trzeciej lub nawet w piątej klasie Szkoły Podstawowej. Co sprawia, że dzieci z dysleksją mają zdecydowanie gorszy start w stosunku do rówieśników. Wczesna diagnoza byłaby pomocna w zastosowaniu działań kompensacyjnych jeszcze przed wiekiem szkolnym co zapewniłoby dzieciom równe możliwości rozwoju. Autorka w prezentacji będzie się skupić na możliwościach wczesnego diagnozowania dzieci jeszcze przed okresem szkolnym, za pomocą ERP lub MRI oraz wskazać jakie w późniejszym etapie (przedszkolnym) mogą być behawioralne oznaki dysleksji. W swojej prezentacji autorka pragnie przedstawić najczęstsze zaburzenia procesów poznawczych związanych z dysleksją, w odniesieniu do dotychczas poznanych mechanizmów mózgowych. Jednym z tych procesów jest deficyt świadomości fonologicznej, związany min. z rozwojem percepcji mowy. Osoby przejawiające tę grupę zaburzeń najczęściej mają zmiany w funkcjonowaniu lewego płata skroniowego, zwłaszcza obszaru skroniowo-potylicznego, czołowoskroniowego, polach Brocka i Wernickiego. Kolejny proces, o którym będzie mowa polega na umiejętności właściwego rozróżniania dźwięków, zarówno pod względem jakościowym (mowa, sylaby, sztuczne słowa), jak i kolejności, który za pomocą

7 AERP, można przeprowadzić już w 1 r.ż.! Następne omówione mechanizmy dotyczą automatyzacji i czasowego przetwarzania, są one związane z funkcjonowaniem móżdżku i płatów skroniowych, badane również za pomocą AERP. Ostatnim elementem będą wyniki przeprowadzenia badania MRI u dzieci, pokazujące znaczące różnice w ilości substancji szarej, między oboma grupami. Różnice te były najbardziej widoczne w lewej części odcinka skroniowo-potylicznego, w odcinku czołowoskroniowym, w zakręcie wrzecionowatym i językowatym, i w móżdżku, zmiany te według autorów znacząco wpływają na problemy fonologiczne i szybkiego nazywania. W swojej prezentacji autorka pokaże pewne drogi, którymi zmierzają aktualnie naukowcy z całego świata w celu ułatwieniu funkcjonowania osób z dysleksją. Postara się również udowodnić istnienie możliwości pomocy dzieciom z grup ryzyka, w dużo wcześniejszym okresie niż jest to w Polsce praktykowane. S5. Czy wszyscy byliśmy kiedyś synestetykami? Kacper Kondrakiewicz Kolegium Międzywydziałowych Indywidualnych Studiów Humanistycznych, Uniwersytet Warszawski Synestezja to zjawisko polegające na tym, że percepcja bodźców z jednej modalności zmysłowej (np. dźwięków) wywołuje również doznania z obszaru innej modalności (np. obrazów). Czasem może przybierać także formę nietypowego połączenia doznań z zakresu tej samej modalności np. kiedy percepcja kształtów wywołuje wrażenia kolorów. Użycie technik neuroobrazowania pozwoliło dowieść, że niezwykłym doznaniom synestetyków towarzyszy również nietypowy wzorzec aktywacji kory mózgowej mianowicie aktywne są dodatkowo te rejony, które zwykle odpowiadają za percepcję w modalności innej niż akurat wykorzystywana. Pojedyncze badania z wykorzystaniem EEG wskazują, że podobne efekty mogą występować również wśród niemowląt lecz jako norma, a nie zjawisko dotyczące jedynie nielicznych jednostek. Wydaje się to korespondować z danymi neuroanatomicznymi pochodzącymi od zwierząt. Wskazują one na obecność u niedojrzałych osobników takich połączeń pomiędzy rejonami przypisanymi poszczególnym modalnościom, które później zanikają podczas ontogenezy. Z kolei dane behawioralne sugerują, że przynajmniej w niektórych przypadkach percepcja bodźców z jednej modalności zmienia u noworodków percepcję z zakresu innej modalności; co ciekawe, zależności tego typu mogą na pewien czas znikać w trakcie rozwoju, a następnie się odnawiać. Wszystkie te dane skłoniły badaczy do stworzenia hipotezy, która zakłada, że na pewnym etapie rozwoju synestezja jest zjawiskiem powszechnym. Dopiero później w wyniku selekcji połączeń synaptycznych oraz/lub zwiększenia inhibicji istniejących połączeń przetwarzanie informacji z poszczególnych modalności przez korę staje się bardziej uporządkowane (co niekoniecznie znaczy, że bardziej rozdzielone). Czasem nietypowe połączenia zostają jednak zachowane, co prowadzi do synestetycznych doznań w wieku dojrzałym. Przedstawiony powyżej model, choć wymaga jeszcze eksperymentalnego potwierdzenia, wydaje się przekonująco wyjaśniać zarówno występowanie fenomenu synestezji wśród nielicznych dorosłych, jak i niektóre wyniki uzyskiwane podczas badań nad niemowlętami.

8 S6. PANDAS jako jedna z przyczyn zaburzeń obsesyjno-kompulsyjnych Małgorzata Jakubowska Instytut Psychologii, Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego, Warszawa Zaburzenie obsesyjno-kompulsyjne jest zaburzeniem lękowym, które silnie wiąże się z zaburzeniami kontroli impulsów takimi, jak zachowania autoagresywne czy kompulsywne zakupy (Hollander, 1993). Charakteryzuje się występowanie obsesji (natrętnych myśli powodujących lęk) oraz kompulsji (natrętnych czynności, które są postrzegane jako środek na obniżenie lęku). Wg Hollandera i Steina (1997) jest to czwarte najczęściej występujące zaburzenie psychiczne i dotyczy zarówno dorosłych, jak i dzieci. Niewiele jest jednak badań dotyczących zaburzeń obsesyjnokompulsyjnych u dzieci w wieku przedszkolnym i młodszych, wiadomo jednak, iż nawet u nich może wystąpić ta jednostka diagnostyczna. Na podstawie badań Nakatani (2011) można powiedzieć, iż osoby, które zachorowały przed 10 rokiem życia, cechuje wyższe prawdopodobieństwo współwystępowania tików, częstsze występowanie kompulsji powtarzania czy porządkowania oraz wydłużony czas zachorowania. Wskazuje to na szczególne cechy zaburzenia u dzieci. Jeszcze ciekawsze wydaje się jednak odkrycie mówiące o związku łączącym dziecięce zaburzenie obsesyjno-kompulsyjne z zjawiskiem znanym jako PANDAS (Pediatric Autoimmune Neuropsychiatric Disorders Associated with Streptococcal infections), czyli zespołem zaburzeń neuropsychiatrycznych związanych z zakażeniem paciorkowcowym u dzieci. Przez PANDAS rozumiane jest współwystępowanie objawów takich, jak obsesje, kompulsje, tiki, hiperaktywność czy zaburzenia uwagi, pojawiające się na skutek infekcji streptokokiem b-hemolitycznym z grupy A. Przyczynkiem do rozważań jest stanowisko wedle którego uważa się, iż około 10 lub więcej procent przypadków zaburzeń obsesyjno-kompulsyjnych mających swój początek w dzieciństwie jest związany z PANDAS (Giuliano i wsp., 1998) oznacza to, iż zaburzenie to (będące zaburzeniem neuropsychiatrycznym) ma w pewnym stopniu u dzieci podłoże infekcyjne. Referat ma na celu przybliżenie obu zjawisk (zaburzeń obsesyjno-kompulsyjnych oraz PANDAS) oraz nakreślenie związku, jaki pomiędzy nimi zachodzi z uwzględnieniem najnowszej literatury przedmiotu.