Zakład Neurobiologii - Nauka
Aktualnie realizowana tematyka badawcza
Celem działalności badawczej prowadzonej w Zakładzie Neurobiologii jest poznawanie struktury i czynności układu nerwowego w czasie realizacji ruchów, badanie procesów związanych z sumowaniem sił i sterowaniem skurczami mięśni szkieletowych oraz obserwacja zmian plastycznych w układzie nerwowo-mięśniowym (np. różnice międzygatunkowe, dymorfizm płciowy, efekty treningu fizycznego, następstwa procesu starzenia się lub chorób neurodegeneracyjnych, skutki uszkodzeń rdzenia kręgowego).
Prace naukowe prowadzone przez nasz zespół polegają na badaniu pojedynczych neuronów oraz połączeń w sieciach neuronalnych biorących udział w realizacji ruchów dowolnych i odruchów rdzeniowych oraz na badaniach najmniejszych czynnościowych elementów występujących w mięśniach, czyli jednostek ruchowych. Eksperymenty prowadzone są metodami elektrofizjologicznymi, neuroanatomicznymi na zwierzętach
Badania elektrofizjologiczne realizowane są technikami rejestracji z motoneuronów i neuronów innych ośrodków rdzenia kręgowego (za pomocą mikroelektrod wkłuwanych do komórek) potencjałów czynnościowych i postsynaptycznych, wywoływanych drażnieniem elektrycznym odległych ośrodków układu nerwowego i gałęzi nerwowych prowadzących informacje z receptorów skórnych, mięśniowych i stawowych kończyn.
Badania neuroanatomiczne polegają na wykorzystaniu zjawiska wstecznego transportu aksonalnego znaczników fluorescencyjnych, pozwalającego na wybarwienie ciał komórkowych i wypustek neuronów. Eksperymenty dotyczą głównie ośrodków pnia mózgu, móżdżku oraz rdzenia kręgowego.
W badaniach dotyczących struktury oraz unerwienia mięśni szkieletowych wykorzystywana jest metoda wyczerpania glikogenu z włókien mięśniowych oraz reakcja histochemiczna PAS.
Badania jednostek ruchowych realizowane są metodą czynnościowej izolacji jednostki ruchowej i stymulacji elektrycznej aksonu motoneuronu, przy jednoczesnej rejestracji siły skurczu, potencjałów czynnościowych (MUAPs) i mechanomiogramu. Stosowane są również modele matematyczne umożliwiające dekompozycję i odtworzenie przebiegu skurczu.
Wyniki prowadzonych badań publikowane są w prestiżowych czasopismach naukowych oraz prezentowane są na konferencjach naukowych.
Publikacje
Publikacje od 1982 roku
- ponad 150 publikacji
- publikacje indeksowane w bazie danych Thomson Reuters Web of Science
- łączna liczba cytowań: ponad 1100
Zobacz streszczenia publikacji (link do PubMed)
Pełną listę naszych publikacji znajdziesz na Web of Knowledge (link poniżej)
Lista grantów badawczych realizowanych od 2013 roku w Zakładzie Neurobiologii Akademii Wychowania Fizycznego w Poznaniu.
NCN OPUS 16 2018/31/B/NZ7/01028
Różnice płciowe głównych elementów odruchu na rozciąganie: motoneuronów oraz wrzecion mięśniowych
Sex differences in main structures of the stretch reflex: motoneurons and muscle spindles
Kierownik projektu: prof. dr hab. Jan Stefan Celichowski
Wykonawcy: prof. dr hab. Piotr Krutki, dr hab. prof. AWF Włodzimierz Mrówczyński, dr hab. Hanna Drzymała-Celichowska, dr Marcin Bączyk, mgr Magdalena Gartych, mgr Lilianna Hoffmann
Źródło i kwota finansowania: NCN 479 320,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (24-07-2019 do 23-07-2022)
NCN PRELUDIUM 16 2018/31/N/NZ7/02421
Wpływ temperatury na właściwości skurczu jednostek ruchowych w mięśniach brzuchatym przyśrodkowym i płaszczkowatym szczura
Temperature effects on the contraction properties of motor units in medial gastrocnemius and soleus muscles in the rat
Kierownik projektu: mgr Bartosz Malak
Wykonawcy: dr Hanna Drzymała-Celichowska, mgr Bartosz Malak
Źródło i kwota finansowania: NCN 197 190,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (26-07-2019 do 25-07-2022)
NAWA (NARODOWY PROGRAM WYMIANY AKADEMICKIEJ)
Homeostaza między pobudzeniami synaptycznymi a wewnętrzną pobudliwością motoneuronu w warunkach fizjologicznych i w patologii
Homeostasis between synaptic inputs and intrinsic motoneuron excitability in physiological and pathological conditions
Kierownik projektu: dr Marcin Bączyk
Wykonawcy: mgr Tomasz Jankowiak, dr Marin Manuel, prof. Daniel Zytnicki, dr Marcin Bączyk
Źródło i kwota finansowania: NAWA 6 600,00 EURO
Czas realizacji projektu: 24 miesiące (2018-2019)
NCN OPUS 14 2017/27/B/NZ7/01113
Adaptacja cech elektrofizjologicznych motoneuronów rdzenia kręgowego szczura do zmian stężeń czynników neurotroficznych w osoczu krwi i mięśniach szkieletowych
Adaptation of electrophysical properties of rat spinal cord motoneurones to changes in concentration of neurotrophic factors in blood serum and skeletal muscles
Kierownik projektu:dr hab. Włodzimierz Mrówczyński
Wykonawcy: prof. dr hab. Piotr Krutki, dr Marcin Bączyk, dr Dominik Kaczmarek, dr hab. Włodzimierz Mrówczyński
Źródło i kwota finansowania: NCN 577 300,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (22-08-2018 do 21-08-2021)
Publikacje:
Mrówczyński W. Health Benefits of Endurance Training: Implications of the Brain-Derived Neurotrophic Factor - A Systematic Review. Neural Plast. 2019 24;2019:5413067; doi:10.1155/2019/5413067
NCN OPUS 14 2017/27/B/NZ7/01976
Wpływ aktywności fizycznej na tkankową biodostępność tlenku azotu (NO•) i biogenezę mitochondriów w mięśniach szkieletowych i w sercu myszy transgenicznych (Tgαq*44) z przewlekłą niewydolnością serca
The effect of physical activity on the tissue nitric oxide (NO•) bioavailability and mitochondrial biogenesis in skeletal muscle and in the heart of the transgenic mice (Tgαq*44) with chronic heart failure
Kierownik projektu: dr hab. lek. med. Joanna Majerczak
Wykonawcy: prof. dr hab. Jerzy A. Żołądź, prof. dr hab. Stefan Chłopicki, mgr Magdalena Guzik, dr hab. Janusz Karasiński, dr hab. Hanna Drzymała-Celichowska, prof. dr hab. Jan Celichowski
Źródło i kwota finansowania: NCN 1 088 329,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (20-09-2018 do 19-09-2021)
NCN SONATA 13 2017/26/D/NZ7/00728
Modyfikacja pobudzeń synaptycznych motoneuronu przy wykorzystaniu przezrdzeniowej polaryzacji prądem stałym (tsDCS) - nowa strategia w terapii stwardnienia zanikowego bocznego (ALS) ?
Modifying motoneuron synaptic excitability with trans-spinal direct current stimulation (tsDCS) - A new method for amyotrophic lateral sclerosis (ALS) management ?
Kierownik projektu: dr Marcin Bączyk
Wykonawcy: dr Katarzyna Kryściak, mgr Magdalena Gartych, mgr Tomasz Jankowiak, dr Marcin Cholewiński, dr Marcin Bączyk
Źródło i kwota finansowania: NCN 1 430 630,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (19-04-2018 do 18-04-2021)
NCN OPUS 13 2017/25/B/NZ7/00373
Modulacja właściwości elektrofizjologicznych motoneuronów rdzenia kręgowego w następstwie przezrdzeniowej stymulacji prądem stałym (tsDCS)
Modulation of electrophysiological properties of the spinal cord motoneurons in response to trans-spinal direct current stimulation (tsDCS)
Kierownik projektu: prof. dr hab. Piotr Krutki
Wykonawcy: prof. dr hab. Piotr Krutki, dr hab., prof. AWF Włodzimierz Mrówczyński, dr Marcin Bączyk
Źródło i kwota finansowania: NCN 418 200,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (10-01-2018 do 09-01-2021)
Publikacje:
Bączyk M., Drzymała-Celichowska, H. Mrówczyński W., Krutki P. Motoneuron firing properties are modified by trans-spinal direct current stimulation in rats. Journal of Applied Physiology 126 (5): 1232-1241, 2018. DOI: 10.1152/japplphysiol.00803.2018
NCN PRELUDIUM 10 2015/19/NZ7/01617
Przejściowe obniżenie zdolności generowania siły skurczu jednostek ruchowych po spadku częstotliwości pobudzeń: nowe zjawisko w fizjologii mięśni
Transitory reduction of ability to generate the force of motor units following the decrease in stimulation frequency: a new phenomenon in muscle physiology
Kierownik projektu: mgr Joanna Grzesiak
Wykonawcy: prof. dr hab. Jan Stefan Celichowski, dr Katarzyna Kryściak, dr hab. Hanna Drzymała-Celichowska, prof. Rositsa Raikova
Źródło i kwota finansowania: NCN 150 000,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (05-08-2016 do 04-08-2019)
Publikacje:
J. Grzesiak, K. Kryściak, H. Drzymała-Celichowska, J. Celichowski. Transitory force decrease following a sudden reduction in stimulation frequency in motor units of rat medial gastrocnemius. J. Electromyogr. Kinesiol. 2019, 46, 14–20 DOI: 10.1016/j.jelekin.2019.02.008
NCN OPUS 6 2013/11/B/NZ7/01518
Plastyczność jednostek ruchowych pod wpływem treningu siłowego
The motor unit plasticity in the strength training
Kierownik projektu: prof. dr hab. Jan Stefan Celichowski
Wykonawcy: prof. dr hab. Piotr Krutki, prof. dr hab. Jerzy Żołądź, dr hab. prof. AWF Włodzimierz Mrówczyński, dr hab. prof. AWF Dawid Łochyński, dr hab. prof. UJ Janusz Karasiński, dr hab. prof. AWF Joanna Majerczak, dr hab. Hanna Drzymała-Celichowska, dr Michał Korostyński, dr Dominik Kaczmarek, dr Marcin Bączyk, dr Wojciech Warchoł
Źródło i kwota finansowania: NCN 293 240,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (10-07-2014 do 09-07-2017)
Publikacje:
P. Krutki, W. Mrówczyński, M. Bączyk, D. Łochyński, J. Celichowski. Adaptations of motoneuron properties after weight-lifting training in rats. J. Appl. Physiol. 2017, 123, 664–673; doi: 10.1152/japplphysiol.00121.2017
D. Łochyński, D. Kaczmarek, W. Mrówczyński, W. Warchoł, J. Majerczak, J. Karasiński, M. Korostyński, J. Żołądź, J. Celichowski. Contractile properties of motor units and expression of myosin heavy chain isoforms in rat fast-type muscle after volitional weight-lifting training. J. Appl. Physiol. 2016, 121, 858-869 doi:10.1152/japplphysiol.00330.2016
NCN OPUS 5 2013/09/B/NZ7/02555
Wpływ treningu wytrzymałościowego na cechy skurczu jednostek ruchowych w relacji do zmian w ekspresji białek mięśniowych
The effects of endurance training on contractile properties of motor units in relations to muscle protein adaptive responses
Kierownik projektu: prof. dr hab. Jan Stefan Celichowski
Wykonawcy: prof. dr hab. Piotr Krutki, prof. dr hab. Wiesława Jarmuszkiewicz, prof. dr hab. Elżbieta Pyza, prof. dr hab. Zbigniew Szkutnik, prof. dr hab. Jerzy Żołądź, dr hab. prof. AWF Włodzimierz Mrówczyński, dr hab. prof. AWF Dawid Łochyński, dr hab. prof. UJ Janusz Karasiński, dr hab. prof. AWF Joanna Majerczak, dr hab. Hanna Drzymała-Celichowska, dr Michał Korostyński, dr Dominik Kaczmarek, dr Jakub Kryściak, dr Katarzyna Kryściak, dr Anna Gawędzka, mgr Magdalena Guzik
Źródło i kwota finansowania: NCN 447 580,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (14-04-2014 do 13-04-2017)
Publikacje:
K. Kryściak, J. Majerczak, J. Kryściak, D. Łochyński, D. Kaczmarek, H. Drzymała-Celichowska, P. Krutki, A. Gawedzka, M. Guzik, M. Korostynski, Z. Szkutnik, E. Pyza, W. Jarmuszkiewicz, J.A. Zoladz, J. Celichowski. Adaptation of motor unit contractile properties in rat medial gastrocnemius to treadmill endurance training: relationship to muscle mitochondrial biogenesis. PLoS ONE 2018 13(4): e0195704.https://doi.org/10.1371/journal. pone.0195704
NCN HARMONIA 2 2012/04/M/NZ4/00190
Wpływ przewlekłego przeciążenia mięśnia na cechy motoneuronów i jednostek ruchowych
Influence of the muscle overload on properties of motoneurons and motor units
Kierownik projektu: prof. dr hab. Piotr Krutki
Wykonawcy: prof. dr hab. Piotr Krutki, prof. dr hab Jan Celichowski, dr hab., prof. AWF Hanna-Drzymała Celichowska, dr Katarzyna Kryściak, dr Marcin Bączyk, dr Adrian Hałuszka, dr Malwina Taborowska, prof. Phillip Gardiner, dr Christopher W.Macdonell , dr Jeremy Chopek
Źródło i kwota finansowania: NCN 288 000,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (10-09-2012 do 09-09-2015)
Publikacje:
Krutki P., Hałuszka A. Mrówczyński W., Gardiner P.F., Adaptations of motoneuron properties to chronic compensatory muscle overload. Journal of Neurophysiology 113 (7): 2769-2777, 2015. DOI: 10.1152/jn.00968.2014
Krysciak K.,Celichowski J., Drzymała-Celichowska H., Gardiner P.F., Krutki P. Force regulation and electrical properties of motor units in overloaded muscle. Muscle & Nerve 53 (1): 96-106, 2015. DOI: 10.1002/mus.24690
NCN PRELUDIUM 1 2011/01/N/NZ4/04901
Wpływ 5-tygodniowego treningu wibracyjnego na właściwości elektrofizjologiczne motoneuronów mięśni kończyn tylnych w rdzeniu kręgowym
Influence of a 5-week whole-body vibration on electrophysiological properties of hindlimb spinal motoneurones
Kierownik projektu: mgr Marcin Bączyk
Wykonawcy: mgr Marcin Bączyk, prof. dr hab. Piotr Krutki
Źródło i kwota finansowania: NCN 51 000,00 PLN
Czas realizacji projektu: 24 miesiące (16-12-2011do 15-12- 2013)
Publikacje:
Baczyk M, Hałuszka A, Mrówczyński W, Celichowski J, Krutki P. J Neurophysiol. The influence of a 5-wk whole body vibration on electrophysiological properties of rat hindlimb spinal motoneurons. 2013 Jun;109(11):2705-11. doi: 10.1152/jn.00108.2013. Epub 2013 Mar 13.
NCN PRELUDIUM 1 2011/01/N/NZ4/04907
Zmiany cech skurczu i potencjałów czynnościowych jednostek motorycznych w mięśniu brzuchatym przyśrodkowym łydki szczura w trakcie rozwoju.
Changes in contractile properties and action potentials of motor units in the rat medial gastrocnemius muscle during maturation
Kierownik projektu: mgr Zuzanna Zofia Dobrzyńska
Wykonawcy: mgr Zuzanna Zofia Dobrzyńska, prof. dr hab. Jan Celichowski
Źródło i kwota finansowania: NCN 48 000,00 PLN
Czas realizacji projektu: 36 miesięcy (16-12-2011 do 15-12-2014)
Publikacje:
Z. Dobrzyńska, J. Celichowski. Changes in contractile properties and action potentials of motor units in the rat medial gastrocnemius muscle during maturation. J. Physiol. Pharmacol., 2016, 67, 139-150.
Problematyka prac doktorskich
