Laboratórium neurobiológie

V laboratóriu neurobiológie sa venujeme štúdiu neurobiologických základov správania. Ako model využívame spevavce, ktoré sa ako jedna z mála živočíšnych skupín dokážu učiť a imitovať zvuky. Mozgové dráhy kontrolujúce učenie a produkciu spevu sú pritom relatívne dobre preštudované. Výhodou je, že sú striktne oddelené od iných dráh v mozgu a špecializované len pre toto správanie. Aj keď je spev vtákov nepochybne oveľa jednoduchší než je reč človeka, existuje medzi nimi množstvo paralel na behaviorálnej, genetickej, anatomickej aj neurálnej úrovni. LN3
V súčasnosti sa naše laboratórium zameriava najmä na dve témy výskumu. Prvá sa týka identifikácie a sledovania funkcie vokálnych oblastí mozgu kontrolujúcich spev. Aj keď sú mozgové okruhy kontrolujúce spev známe, presná funkcia jednotlivých oblastí je stále predmetom štúdia. Naše výsledky navyše poukazujú na existenciu nových oblastí, ktorých funkcia pre spev je neprebádaná. V druhej téme výskumu sledujeme funkčný význam a mechanizmy neurogenézy v dospelom mozgu. Študujeme mechanizmy zapojené do obnovy mozgu po poškodení, faktory ovplyvňujúce delenie buniek a ich včleňovanie do oblastí mozgu, a tiež úlohu nových neurónov pre behaviorálnu plasticitu.
Pri štúdiu používame multidisplinárny prístup, ktorý kombinuje behaviorálne (analýza parametrov zvuku, preferencie pre počúvanie určitej piesne), anatomické (vytýčenie traktov, operácie mozgu, farmakologická manipulácia mozgových oblastí) a molekulárno-biologické techniky (imunohistochémia, in situ hybridizácia). Dôležitá je integrácia metódy neinvazívneho zobrazovania pomocou magnetickej rezonancie, ktoré umožňuje opakované merania v mozgu u toho istého jedinca.
LN1

Ľudia

Mgr. Ľubica Niederová-Kubíková, PhD.
Mgr. Kristína Lukáčová, PhD.
Mgr. Justína Polomová – doktorandka
RNDr. Boris Bilčík, PhD.
RNDr. Ľubor Košťál, CSc.
Mgr. Eva Pavuková, PhD. (materská dovolenka)
Vladimír Géci
Bc. Jana Plaskoňová – diplomantka
Bc. Viktória Mikulášková – diplomantka

Ukončení študenti

2012 – Mgr. Eva Bosíková (Pavuková), PhD. – PhD. práca
2016 – Mgr. Kristína Lukáčová, PhD. – PhD. práca

2010 – Mgr. Kvetoslava Smolíková – Bc. a Mgr. práce
2011 – Mgr. Andrea Berényiová– Bc. a Mgr. práce
2015 – Mgr. Dušan Gdovin – Bc. a Mgr. práce
2017 – Mgr. Justína Polomová – Mgr. práca
2018 – Mgr. Katarína Ambrušová – Bc. a Mgr. práce

2012 – Tereza Vargová – maturitný projekt

Spolupráca

Dr. Erich D. Jarvis na Duke University, USA
Dr. Svatava Kašparová a Dr. Ladislav Bačiak na STU
Dr. Annemie van der Linden, University of Antwerp, Belgicko
Dr. Katharina Riebel, Leiden University, Holandsko

LN2

Vybrané publikácie

Polomova J, Lukacova K, Bilcik B, Kubikova L. (2019) Is neurogenesis in two songbird species related to their song sequence variability? Proc. R. Soc. B 286: 20182872.
Hamaide J., De Groof G., Van Ruijssevelt L., Lukacova K., Van Audekerke J., Verhoye M, Van der Linden A. (2018)Volumetric development of the zebra finch brain throughout the first 200 days of post-hatch life traced by in vivo MRI. Neuroimage 183: 227-238
Hamaide J., Lukacova K., Van Audekerke J., Verhoye M, Kubikova L., Van der Linden A. (2018) Neuroplasticity in the cerebello-thalamo-basal ganglia pathway: A longitudinal in vivo MRI study in male songbirds. Neuroimage 181: 190-202
Lukacova, K., Baciak, L., Pavukova, E., Pichova, K., Kasparova, S., Kubikova, L. (2017) Imaging of striatal injury in a songbird brain. General Physiology and Biophysics 36 (1): 23-29
Lukacova, K., Pavukova, E., Kostal, L., Bilcik, B., Kubikova, L. (2016) Dopamine D3 receptors modulate the rate of neuronal recovery, cell recruitment in Area X, and song tempo after neurotoxic damage in songbirds. Neuroscience 331: 158-68
Kubikova, L., Bosikova, E., Cvikova, M., Lukacova, K., Scharff, C., Jarvis, E.D. (2014) Basal ganglia function, stuttering, sequencing, and repair in adult songbirds. Sci. Rep. 4, 6590; DOI:10.1038/srep06590.
Jarvis ED, Yu J, Rivas MV, Horita H, Feenders G, Whitney O, Jarvis SC, Jarvis ER, Kubikova L, Puck AE, Siang-Bakshi C, Martin S, McElroy M, Hara E, Howard J, Pfenning A, Mouritsen H, Chen CC, Wada K (2013) Global View of the Functional Molecular Organization of the Avian Cerebrum: Mirror Images and Functional Columns. J Comp Neurol 521(16): 3614-65.
Bosíková, E., Košťál, Ľ., Cviková, M., Bilčík, B., Niederová-Kubíková, Ľ. (2012) Song-related dopamine receptor regulation in Area X of zebra finch male. General Physiology and Biophysics 31: 291-298
Bosikova, E., Kostal, L., and Kubikova, L. (2010) Birdsong: from behavior to brain. Biologia 65/3: 379-387
Kubikova L., Wada, K., Jarvis, E.D. (2010) Dopamine receptors in a songbird brain. Journal of Comparative Neurology 518(6): 741-69
Kubikova L. and Kostal, L. (2010) Dopaminergic system in birdsong learning and maintenance. Journal of Chemical Neuroanatomy 39(2): 112-23
Kubikova L., Vyboh, P., and Kostal, L. (2009) Kinetics and pharmacology of the D1- and D2-like dopamine receptors in Japanese quail. Cellular and Molecular Neurobiology, 29: 961-970
Hara E., Kubikova L., Hessler N.A., and Jarvis E.D. (2009) Assessing visual requirements for social context-dependent activation of the songbird song system. Proceedings of the Royal Society Biological Sciences, 276: 279-286
Hara E., Kubikova L., Hessler N.A., and Jarvis E.D. (2007) Role of the midbrain dopaminergic system in modulation of vocal brain activation by social context. European Journal of Neuroscience, 25: 3406-3416
Kubikova L., Turner E.A., Jarvis E.D. (2007) The pallial basal ganglia pathway modulates the behaviorally driven gene expression of the motor pathway. European Journal of Neuroscience, 25(7), 2145-60
Jarvis ED, Gunturkun O, Bruce L, Csillag A, Karten H, Kuenzel W, Medina L, Paxinos G, Perkel DJ, Shimizu T, Striedter G, Wild JM, Ball GF, Dugas-Ford J, Durand SE, Hough GE, Husband S, Kubikova L, Lee DW, Mello CV, Powers A, Siang C, Smulders TV, Wada K, White SA, Yamamoto K, Yu J, Reiner A, Butler AB; Avian Brain Nomenclature Consortium. (2005) Avian brains and a new understanding of vertebrate brain evolution. Nature Reviews Neuroscience, 6(2), 151-159
Reiner A., Perkel D.J., Bruce L.L., Butler A.B., Csillag A., Kuenzel W., Medina L., Paxinos G., Shimizu T., Striedter G., Wild M., Ball G.F., Durand S., Güntürkün O., Lee D.W., Mello C.V., Powers A., White S.A:, Hough G., Kubikova L., Smulders T.V., Wada K., Dugas-Ford J., Husband S., Yamamoto K., Yu J., Siang C., and Jarvis E.D. (2004) Revised Nomenclature for Avian Telencephalon and Some Related Brinstem Nuclei. Journal of Comparative Neurology, 473(3), 377-414

LN5