Breaking the code: deciphering electrical communication in Gnathonemus petersii fish in modeling negative symptoms of schizophrenia

Provider

Ministry of Health

Programme

—

Call for proposals

SMZ0202400001

Main participants

Národní ústav duševního zdraví

Contest type

VS - Public tender

Contract ID

NW25-04-00454

Project name in Czech

Prolomení kódu: rozluštění elektrické komunikace u ryb Gnathonemus petersii při modelování negativních příznaků schizofrenie

Annotation in Czech

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).

R&D category

AP - Applied research

OECD FORD - main branch

30103 - Neurosciences (including psychophysiology)

OECD FORD - secondary branch

—

OECD FORD - another secondary branch

—

CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)

FH - Neurology, neuro-surgery, nuero-sciences

Realization period - beginning

May 1, 2025

Realization period - end

Dec 31, 2028

Project status

Z - Beginning multi-year project

Latest support payment

—

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Data delivery code

CEP25-MZ0-NW-R

Data delivery date

Apr 2, 2025

Total approved costs

11,150 thou. CZK

Public financial support

11,150 thou. CZK

Other public sources

0 thou. CZK

Non public and foreign sources

0 thou. CZK