Aplikované neurovědy - Irena Rektorová
Masarykova univerzita Masarykova univerzita
Aplikované neurovědy - Irena Rektorová

Vedení

prof. MUDr. Irena Rektorová, Ph.D. prof. MUDr. Irena Rektorová, Ph.D.
Vedoucí výzkumné skupiny

Výzkumné oblasti

  • Multimodální zobrazování mozku: vyhledávání časných diagnostických a prognostických markerů neurodegenerace (lidský a translační výzkum

  • Výzkum centrální a periferní bolesti

  • Neinvazivní mozková stimulace a jiné neinvazivní intervenční metody a jejich využití v rámci multimodálního přístupu (MRI, EEG) ke studiu kognitivních, behaviorálních a afektivních funkcí v behaviorální neurologii a psychiatrii


Hlavní cíle

  • Identifikovat časné diagnostické a prognostické biomarkery neurodegenerativních onemocnění

  • Porozumět a kontrolovat centrální a periferní bolest

  • Využít multimodálního přístupu: kombinace MRI / EEG a neinvazivní mozkové stimulace (rTMS, tDCS) k modulování kognice a chování u pacientů s neurodegenerativními a psychiatrickými onemocněními


Výzkumné zaměření

Hlavním cílem výzkumu je studium časných zobrazovacích, biochemických a genetických markerů neurodegenerativních onemocnění mozku (od zvířecího modelu k studiím člověka), patofyziologických mechanismů pro neuropatickou bolest a kognitivních a behaviorálních symptomů Parkinsonovy nemoci, Alzheimerova choroba a schizofrenie. Zvláště využíváme multimodální zobrazování mozku a míchy samostatně nebo v kombinaci s neinvazivní stimulací mozku, jako je repetitivní transkraniální magnetická stimulace (rTMS). Výzkumné zaměření se reflektuje v následujících probíhajících a nedávno ukončených projektech.


Projekty

  • Novel Network-Based Approaches for Studying Cognitive Dysfunction in Behavioral Neurology (CoBeN) (734718), EU Horizon 2020, 2017-2020

V rámci tohoto projektu jsou zkoumány neuronální sítě a architektura mozku související s motorickou složkou řeči, čtením, psaním a vizuálním zpracováním informací. Studie se účastní pacienti s Alzheimerovou nemocí, Parkinsonovou nemocí a zdravé kontroly, jež podstoupí v několika oddělených sezeních vyšetření kognitivních funkcí, vyšetření řeči a vyšetření mozku pomocí MR a fMRI. Bude též proveden záznam (nahrávka) produkce jejich řeči a produkce psaného projevu. Ve spolupráci s University of Szeged v Maďarsku a s University of Arizona ve Spojených státech amerických za pomocí metod behaviorální neurologie a magnetické rezonance je zkoumána činnost mozku v souvislosti s řečí a kognitivními funkcemi v různých kulturách a projevy nemocí u lidí hovořících různými jazyky.

  • Non-coding RNAs in neurogenic and neuropathic pain mechanisms and their application for riskassessment, patient stratification and personalised pain medicine (602133), FP7 - Cooperation - Health, 2013 – 2017

Neuroimunitní změny v periferním a centrálním nervovém systému hrají roli v patofyziologii chronické bolesti a nekódující RNAs (ncRNAs) regulují jak imunitní a neuronální procesy. Projekt ncRNAPain tedy přichází s myšlenkou, že ncRNA jsou klíčové master přepínače chronické bolesti. ncRNAPain je multidisciplinární konsorcium klinických partnerů, molekulárních a systémových neurovědců, bioinformatiků a odborníků na ncRNA. Projektu ncRNAPain se zmaěřuje na roli ncRNA konkrétně u neurogenní a neuropatické bolesti, včetně bolesti hlavy, s cílem objasnit mechanizmus chroniícké bolesti.

  • Efekt intenzivní tanečně-pohybové intervence na kognitivní funkce a změny mozkové plasticity zdravých seniorů a pacientů s mírnou kognitivní poruchou (15-33854A), Ministry of Health - Health research agency, 2015 - 2018

Alzheimerova nemoc (AD) je hlavní příčinou demence u seniorů. Farmakologická léčba modifikující průběh nemoci není k dispozici, a proto se více pozornosti věnuje nefarmakologickým přístupům. Hlavním cílem projektu je vytvořit strukturovaný tanečně-pohybový program pro zdravé seniory (HS) a pacienty s mírnou kognitivní poruchou při AD (MCI) a vyhodnotit jeho efekt na změny struktury a funkce mozku u těchto jedinců. Tato 44-měsíční randomizovaná kontrolovaná studie bude provedena na 120 subjektech: 60 HS a 60 pacientech s MCI. Polovina z každé skupiny podstoupí 6ti-měsíční tanečně-pohybovou intervenci (50 cvičebních jednotek v délce 60 min s použitím inovace v taneční choreografii); druhá polovina bude tvořit kontrolní skupinu (život jako doposud). Všichni účastníci budou hodnoceni na začátku studie a po 6 měsících s využitím pokročilého multimodálního MRI protokolu a rezonanční spektroskopie (MRS) a pomocí detailního standardizovaného kognitivního vyšetření. Výsledky projektu prohloubí naše znalosti a porozumění tanečně-pohybové intervenci a jejímu vlivu na HS a pacienty s MCI.

  • Efekt neinvazivní stimulace mozku na hypokinetickou dysartrii, mikrografii a mozkovou plasticitu u pacientů s Parkinsonovou nemocí (16-30805A), Ministry of Health - Health research agency, 2016 - 2019

Projekt se zabývá efektem repetitivní transkraniální magnetické stimulace (rTMS) na hypokinetickou dysartrii (HD) a mikrografii u pacientů s Parkinsonovou nemocí. V první fázi projektu zkoumáme krátkodobý efekt nízko-frekvenční a vysoko-frekvenční rTMS aplikované na předem definované oblasti mozku. Cílem je identifikovat rTMS protokol a stimulovanou oblast, která bude mít optimální pozitivní efekt na HD a mikrografii. Dalším cílem této studie je pak zjištění neuronálních korelátů tohoto pozitivního efektu. Efekt stimulace je pak zjišťován na základě analýzy písma, audio nahrávek a fMRI dat získaných vždy před a po rTMS. Na základě těchto pilotních výsledků bude v druhé fázi navržena studie opakované rTMS a bude proveden výzkum jejího dlouhodobého efektu na HD a na změnu struktury a funkci mozku. Výsledky projektu pomohou identifikovat terapeutický potenciál rTMS a také umožní lepší pochopení dlouhodobého efektu rTMS na vnitřní mechanizmy mozku.

  • Ovlivnění kognitivních funkcí a konektivity mozku pomocí neinvazivní mozkové stimulace u pacientů s mírnou kognitivní poruchou u Alzheimerovy choroby (16-31868A), Ministry of Health - Health research agency, 2016 - 2019

Výzkumný projekt má za cíl ovlivnit plasticitu mozku a zlepšit kognitivní funkce pomocí neinvazivní mozkové stimulace (NMS) u zdravých mladých osob, zdravých seniorů a osob s mírnou kognitivní poruchou při Alzheimerovy nemoci. V projektu jsou testovány různá nová místa stimulace, kognitivní úkoly a stimulační parametry a optimalizují se stimulační protokoly pro specifické skupiny subjektů. Protokol studie, který kombinuje funkční MRI (fMRI) – repetitivní transkraniální magnetickou stimulaci (rTMS) – fMRI, nám umožní studovat vliv věku, přítomnosti onemocnění a genetického rizikového faktoru (ApoE4) na změny kognice a mozkové konektivity/aktivity navozené pomocí rTMS. Výsledky studie umožní lépe porozumět zdravému a patologickému stárnutí mozku a přinesou nové poznatky o přínosu NMS u specifických skupin subjektů. Výsledky budou mít významný praktický dopad na budoucí nefarmakologické léčebné strategie.

  • Efekt transkraniální stimulace tDCS na zrakovou pozornost u pacientů s mírnou kognitivní poruchou - studie kombinující MRI a neinvazivní mozkovou stimulaci (NV18-04-00256), Ministry of Health - Health research agency, 2018 - 2021

Alzheimerova choroba (AD) představuje jedno z nejčastějších neurodegenerativních onemocnění vedoucí k rozpadu kognitivních funkcí, a které má negativní dopad na kvalitu života pacientů i jejich pečovatelů. Kromě poruch paměti je narušená také zraková pozornost, a to již ve stadiu mírné kognitivní poruchy (MCI-AD). V dnešní době pro MCI-AD není dostupná žádná efektivní léčba. Pozornost se začíná obracet k neinvazivním stimulačním technikám mozku, jako je transkraniální stimulace stejnosměrným proudem (tDCS), ve snaze ovlivnit mozkovou plasticitu a zlepšit tak kognitivní funkce. V předkládaném návrhu projektu je naším cílem: 1. určit optimální tDCS protokol ke zlepšení zrakové pozornosti u MCI-AD pacientů; 2. zkoumat dlouhodobé vlivy optimalizovaného několikanásobného tDCS protokolu na zrakovou pozornost včetně přenosu do ekologicky validního virtuálního prostředí a určit neuronální podklad behaviorálních změn vyvolaných pomocí tDCS za použití kombinovaného tDCS/MRI přístupu.

  • Využití pokročilých magneticko-rezonančních technik k odhalení patofyziologie a zlepšení diagnostiky a praktického managementu degenerativní komprese krční míchy (NV18-04-00159), Ministry of Health - Health research agency, 2018 - 2021

  • Identification of MRI based imaging biomarker in earlier detection of neuronal changes in animal models of Parkinson’s disease (4SGA8588), South Moravian Region - SoMoPro, 2015 - 2016

Současné diagnostické modality Parkinsonovy nemoci (PN) jsou omezeny tím, že identifikují přítomnost PN na základě motorických příznaků; v té době však už přes 60 procent všech dopaminových neuronů v konkrétních oblastech bazálních ganglií může být ztraceno. Cílem tohoto projektu je vytvořit biomarker na bázi magneticko-rezonančního zobrazování (MRI) za účelem časné detekce akumulace alfa-synukleinu indikující neuronální změny. Pomocí inovativních neurozobrazovacího přístupu u transgenního myšího modelu vytvářejícího v nadbytečné míře lidský alfa-synuklein pod Thy1-promotérem ((Thy1-aSyn) a rotenontoxického model PN, jež jsou podle současných poznatků vhodné pro detekci raných prodromálních fází PN, vyhodnotíme mikrostrukturální změny pomocí metody zobrazování tenzorů difúze (DTI) a rozdíly ve funkční konektivitě pomocí funkční MRI (fMRI). Tento projekt je jedinečný v tom, že výsledky  DTI/fMRI budou navzájem porovnávány (multimodální zobrazování a analýza dat) a korelovány s behaviorálními a neurochemickými studiemi. Dále budeme na rotenonovém modelu testovat neuroprotektivní lék minocyklin. Očekáváme, že výsledky tohoto projektu poskytnout neinvazivní, neradioaktivní a cenově efektivní diagnostiku premotorických fází PN a budou mít několik konkrétních přínosů: 1) možnost identifikovat “rizikové” subjekty 2) monitoring progrese onemocnění, které napomůže vyhodnotit účinek terapeutik, která možná modifikují průběh onemocnění 3) pochopit patofyziologii v pozadí rozvoje PN.

  • Pre-clinical genotype-phenotype predictors of Alzheimer\'s disease and other dementia (237250), EU Joint Programme - Neurodegenerative Disease Research (JPND), 2014 – 2016

Cílem projektu je identifikovat aktivitu neurodegenerativních onemocnění mnohem dříve a rozlišovat počáteční chorobné mechanismy vyvolávající onemocnění. Projekt využívá nové techniky analýzy genů, které identifikují genetické (pre-morbidní) rizikové faktory. Tato informace bude spojena s ranými překlinickými markry onemocnění získanými z nových pokročilých zobrazovacích technik (PET a MRI) a neurochémie. Význam této rizikové predikce bude hodnocen v longitudinálních klinických studiích v zúčastněných zemích.

  • Alignment and Standardization of Neuroimaging Methods in Atypical Parkinsonism, including Tauopathies, EU Joint Programme - Neurodegenerative Disease Research (JPND), 2016 – 2017

Termín Atypický parkinsonismus (AP) se používá pro neurodegenerativní poruchy, které mají několik klinických rysů s Parkinsonovou chorobou, ale mají odlišnou základní patologii. Tyto poruchy také obecně postupují mnohem rychleji a odpověď na symptomatickou léčbu je nižší. Dnešní vývoj terapií zaměřených na patologický substrát AP (např. Agregace tau proteinů) vyvolává naději na výrazné zlepšení možností léčby. Další klinické testování je však obtížné, protože klinické testování na základě příznaků neposkytuje přesné včasné diagnózy ani citlivé a objektivní markery progrese onemocnění. Zde metody neurozobrazování ukázaly velký potenciál, chybí však široký konsensus o technických normách pro multi-centrické studie. Kromě toho jsou k dispozici nové zobrazovací metody, jako jsou tau ligandy pro PET a ultra-high field MRI, které mají bezprecedentní potenciál poskytovat časné diagnostické markery, stejně jako velmi citlivé markery progrese. Tyto výsledky pomohou připravit cestu pro integraci neurozobrazování ve velkých a longitudinálních multicentrických studiích AP, včetně terapeutických studií.


Novinky

Všechny novinky