Prolomení kódu: rozluštění elektrické komunikace u ryb Gnathonemus petersii při modelování negativních příznaků schizofrenie (NW25-04-00454)
Základní informace
Řešitelé: prof. MUDr. Jiří Horáček, Ph.D.
Hlavní příjemce: NUDZ
Spolupříjemci: Karlova univerzita
Doba řešení: 01.05.2025 - 31.12.2028
Rozpočet celkem: 11 150 000 Kč
Rozpočet NUDZ: 7 172 000 Kč
Podpořil/a: Agentura pro zdravotnický výzkum České republiky (AZV)
Anotace
Negativní symptomy schizofrenie; jmenovitě snížený afekt, abulie, sociální stažení, ochuzení řeči, jsou neléčitelné ve 40% případů. Dosud nebyla vyvinuta efektivní a kauzální léčba. Vývoj nových léčiv je omezen současnými zvířecími modely, které neumožňují specifické modelování negativních symptomů schizofrenie, interpretace jejich chování je nejasná a komplikovaná. Navrhujeme nový modelový organismus, ryby druhu Gnathonemus petersii (G. petersii), u kterých se nám v rámci předchozího výzkumu podařilo prokázat přítomnost analogů pozitivních a kognitivních symptomů schizofrenie (Langova et al., 2023). U ryb druhu G. petersii je možné přímo pozorovat jejich složitou komunikaci, která spočívá ve vzorcích sociálního chování a spontánní a časté produkci elektrických výbojů (EODs). Již nyní je známo, že změny v elektrické aktivitě se váží k specifickému chování jako v případě synchronizace EOD dvou ryb během přátelských interakcí. Náš tým jako první úspěšně oddělil EOD od dvou ryb a přiřadil EOD a jejich sekvence k jednotlivým rybám pro párování elektrické aktivity k chování jednotlivých ryb. Cílem tohoto projektu je v postupných krocích otestovat ryby druhu G. petersii jako modelový organismus negativních příznaků schizofrenie. Identifikujeme vzorce chování a elektrické aktivity a jejich vztah včetně komunikačního systému. Zavedeme automatickou analýzu vzorců chování pomocí softwaru DeepLabCut a algoritmus strojového učení bez dozoru pro oddělení EOD od jednotlivých ryb včetně analýzy ve vybraném časovém okně pro párování s chováním. Otestujeme farmakologicky navozené změny ve vzorcích chování a elektrické aktivity a jejich vztahu pomocí ketaminu a antipsychotik, látek, které se v minulosti v naší laboratoři osvědčily při farmakologickém modelování schizofrenie u potkanů, ryb G. petersii a lidských dobrovolníků (Bubeníková-Valešová et al., 2008; Páleníček et al., 2011)
Cílem našeho projektu je identifikovat specifické vzorce chování a elektrické aktivity jejich vztah včetně komunikačního systému ryb druhu G. petersii. Zavedeme automatickou analýzu vzorců chování softwarem DeepLabCut a algoritmus strojového učení bez dozoru pro oddělení EOD od jednotlivých ryb včetně analýzy ve vybraném časovém okně pro párování s chováním Nakonec u ryb G. petersii testujeme změny ve vzorcích chování a elektrické aktivity a jejich vztahu v reakci na ketamin a jejich normalizaci pomocí antipsychotik v glutamátergním modelu schizofrenie.