Laboratorul de Stiinta Retelelor | Maria Ercsey-Ravasz | TINS


Interacțiunile recompensă-stres ca substrat neural pentru reziliență și vulnerabilitate în sănătatea mintală: Un proiect translațional la scară largă


Finanțare: cod proiect ERANET-NEURON-2-RESIST-D, finanțat prin contract Nr. 22/2024 de la Bugetul de Stat al României: Programul 5.8. - Cooperare europeană și internațională, Subprogramul 5.8.1. - Orizont Europa, ERANET (UEFISCDI).

Rezumat

Scopul general al acestui proiect translațional este de a investiga răspunsurile neurocomportamentale la recompense și la stresul acut ca mecanisme neurobiologice cheie care stau la baza diferențelor individuale în ceea ce privește riscul de a dezvolta simptome depresive la diferite vârste (adulți tineri și adulți mai în vârstă) după experiențele de stres din tinerețe (early-life stress, ELS) , un factor de risc de mediu bine documentat pentru psihopatologie. Emitem ipoteza că un dezechilibru între sensibilitatea striatală la recompensă și reactivitatea amigdalei la stres poate constitui un predictor pentru dezvoltarea simptomelor psihopatologice resp. pentru reziliență. Proiectul nostru multimodal combină A) modele preclinice de ELS și expunerea la stres pe comportamente legate de recompensă și depresie la șobolani și șoareci (WP 1); B) studii fMRI și EEG la participanți umani aflați în risc, utilizând seturi de date existente și cohorte de indivizi expuși la ELS (cum ar fi cohorta Centrului Psihoepidemiologic Mannheim, un studiu pe 700 de copii, minori și adulți tineri cu diferite grade de expunere la ELS) și extinderea acestora cu colectarea țintită de date la adulții tineri și în vârstă expuși la ELS (WP2), în combinație cu axa HPA, măsuri de evaluare momentană genetică și ecologică; C) Studii pe un eșantion de participanți depresivi (WP3); și D) analiza computațională a proprietăților rețelei cerebrale folosind date fMRI și EEG colectate în cadrul WP2 și WP3, pentru a dezvălui relația lor cu diferite măsuri de stres (WP4) și, în cele din urmă, pentru a oferi fundamentul pentru o bază de date comună FAIR pentru a testa ipotezele noastre generale folosind analize la scară largă (WP5). Această abordare translațională multimodală care combină date neurobiologice, comportamentale, genetice și neuro-endocrine și măsuri din viața de zi cu zi pentru a crește validitatea ecologică, este extrem de inovatoare și aduce o metodologie bench-to-bedside cu implicații clinice directe. Vizarea unor mecanisme de interes specifice și bine definite va sprijini identificarea biomarkerilor și va avansa către o abordare transdiagnosticală și dimensională a psihopatologiei, făcând posibilă transferul metodologiei noastre către alte tulburări mintale. Ne așteptăm ca proiectul nostru să conducă la identificarea unor markeri comportamentali bazați pe dovezi, care vor fi validați într-un grup clinic de participanți depresivi și asociați cu mecanisme neuronale specificate. Astfel de biomarkeri ar trebui să fie ușor accesibili și transferabili în medii clinice (adică măsuri comportamentale de recompensă și reacții de stres). Crearea unei baze de date cu mostre mari de indivizi cu risc și indivizi cu depresie actuală va permite definirea unor norme pentru rezultatele comportamentale și va crește interesul acestora pentru utilizarea clinică. Acest lucru poate duce la dezvoltarea unor intervenții preventive adaptate la indivizii cu risc mai mare sau la tratamente specifice pentru pacienții cu simptome depresive și expunere la ELS. Prin urmare, proiectul nostru are o relevanță clinică puternică. Crearea unei baze de date FAIR open-acces specifice pentru ELS după încheierea proiectului va fi un livrabil important. Identificarea biomarkerilor neuronali și genetici va fi foarte valoroasă în scopuri clinice, precum și pentru disecția mecanismelor neurobiologice. Introducerea unei perspective de dezvoltare, de-a lungul vieții este de ultimă oră, în special în contextul ELS și al depresiei, și credem cu tărie că va aduce progrese majore în înțelegerea depresiei într-o perspectivă de-a lungul vieții, dând sclipitoare noi perspective importante. pentru înțelegerea depresiei târzii și a efectelor pe termen lung ale ELS.
Consorțiul nostru include un grup foarte puternic și multidisciplinar de investigatori, fiecare dintre ei fiind specialist în domeniul său, și toți cu istoric excelent în cercetare și publicare. Prin urmare, suntem convinși că proiectul nostru va duce la publicații majore de mare impact privind mecanismele neurobiologice ale vulnerabilității și rezilienței în sănătatea mintală și, astfel, va deschide calea către perspective clinice noi în managementul pacienților.


Echipa de cercetare

Dr. Mária M. Ercsey-Ravasz, director de proiect.

Dr. Ing. Raul C. Mureșan, cercetător științific gr. I.

[Curriculum Vitae]
Dr. Ing. Vlad V. Moca, cercetător senior.

Dr. Zsolt I. Lázár, cercetător senior.

Dr. Botond Molnár, cercetător.

Dr. Ing. Levente Varga, cercetător.

Dr. István Tóth, cercetător.

Máté Józsa, asistent de cercetare.

Balázs Péntek, asistent de cercetare.

András Rusu, asistent de cercetare.



Obiective

Scopul general al acestui proiect translațional este de a investiga factorii neurocomportamentali și biopsihologici care mediază relația dintre factorii de risc de mediu bine-cunoscut, cum ar fi ELS și dezvoltarea simptomelor depresive la diferite vârste (adulți tineri și adulți în vârstă). Ne vom concentra în mod special pe răspunsurile neurocomportamentale la recompense și la stresul acut. Ipoteza noastră principală este că un dezechilibru între sensibilitatea striatală la recompensă și reactivitatea amigdalei la stres poate constitui un predictor pentru dezvoltarea simptomelor psihopatologice resp. pentru reziliență.
Pentru aceasta, Partenerii vor furniza seturi de date existente și vor colecta date noi, iar noi vom analiza rețele functionale folosind datele fMRI și EEG, pentru a dezvălui relația lor cu diferite măsuri de stres.


Rezultate așteptate

  • Rapoarte despre proprietățile rețelelor funcționale la oameni cu ELS.

  • Concluzii privind ipoteza noastră și rolul potențial al sensibilității striate la recompensă și reactivitatea amigdalei la stres.

  • Identificarea unor proprietati ale retelelor functionale (e.g. arii corticale cu rol special) care au legatura cu diferite masuri de stres.



Coordonatorul proiectului, Dr. Chantal Martin Soelch începe întâlnirea din 19 iunie 2024 în Fribourg a consorțiului pentru lansarea proiectului.



Membrii consorțiului discută detaliile experimentelor, chestionarele care vor fi folosite, măsurile și metodologiile etc. Dr. Maria Ercsey-Ravasz de la TINS poate fi văzută în partea stângă a imaginii.



Fotografie cu membri consorțiului la University of Fribourg, 19.06.2024.



Rapoarte științifice

  • Raport științific sintetic.
     [pdf]



Diseminare

Articole științifice:

  • Ichim A.M., Bârzan H., Moca V.V., Nagy-Dăbâcan A., Ciuparu A., Hapca A., Vervaeke K., Mureșan R.C. (2024) The gamma rhythm as a guardian of brain health. eLife, 13, e100238.
    https://doi.org/10.7554/eLife.100238
    [Open access link]

  • Bulcsu Sandor, Andras Rusu, Karoly Denes, Maria Ercsey-Ravasz, Zsolt Lazar, „Measuring dynamical phase transitions in time series”, under review in Physical Review Letters.

  • Balazs Pentek, Maria Ercsey-Ravasz, „The exponential distance rule based network model predicts topology and reveals functionally relevant properties of the Drosophila projectome”, under review in Network Neuroscience.

  • Levente Varga, Balazs Pentek, Botond Molnar, Laura Perez-Cervera, Mohamed Kotb Selim, Antonio Díaz-Parra, David Moratal, Wolfgang H. Sommer, Santiago Canals, Raul C. Mureșan, Vasile V. Moca*, Maria Ercsey-Ravasz*, “Protocol to study brain dynamics through a hierarchy of complex correlation patterns defining a robust functional architecture”, under review in STAR Protocol.


Prezentări la conferințe internaționale:

  • Andras Rusu, Karoly Denes, Zsolt Lazar, Maria Ercsey-Ravasz, Bulcsu Sandor, „Application of dynamical entropies in measuring complexity if time-series”, International conference: Dynamic Days 2024, poster, iulie 2024.


Diseminări în media, prezentări pentru publicul larg etc.: