Výzkumná činnost skupiny experimentální epileptologie se zaměřuje na pochopení mechanismů farmakorezistentních epilepsií, zkvalitnění diagnostiky a hledání inovativních způsobů léčby epilepsie. Experimentální výzkum je zaměřen na buněčné, molekulární a systémové mechanismy epilepsie a klade vysoký důraz na přenositelnost výstupů do klinické praxe. Jedním z klíčových směrů je studium farmakorezistentních epilepsií na podkladě malformací mozku a epilepsií genetického původu. V rámci výzkumu využíváme vysoce realistické genetické myší modely, které věrně napodobují lidské projevy této choroby. Pomocí pokročilých elektrofyziologických technik, jako je patch-clamp, dlouhodobé vícekanálové záznamy a metody kontroly nervové aktivity (optogenetika a chemogenetika), studujeme přechody mezi normální a patologickou neuronální aktivitou, abychom pochopili vznik epileptických záchvatů či patologických epileptických oscilací. S využitím moderních metod napěťového a kalciového zobrazování studujeme síťové interakce neuronů a různých skupin interneuronů v průběhu epileptické aktivity, abychom objasnili klíčové procesy, které se podílejí na vzniku epilepsie a spouštění záchvatů. Dále se skupina zaměřuje na výzkum interakcí mezi neurony a buňkami oligodendrocytární linie, které hrají zásadní roli v tvorbě myelinu a homeostáze buněčného epileptického mikroprostředí. Zaměřujeme se na výzkum dopadu epileptické aktivity na funkci oligodendrocytů a dalších gliových buněk a na remodelaci mozkové tkáně, která vede k endogenní dispozici generovat záchvaty a rozvoji neuropsychiatrických komorbidit, jež epilepsii doprovází. Zvláštní pozornost je věnována výzkumu náhlého neočekávaného úmrtí pacientů s epilepsií (SUDEP), což je vzácná, ale závažná komplikace epilepsie, která postihuje přibližně jednoho z tisíce pacientů ročně. Výzkumníci zkoumají vliv epileptické aktivity a záchvatů na respirační a kardiovaskulární funkce, aby objasnili mechanismy vedoucí k rozvoji SUDEP a nalezli účinné postupy, jak SUDEP předcházet. Další významnou oblastí výzkumu je studium změn energetického metabolismu a mozkové perfuze během rozvoje získané epilepsie. Cílem výzkumu je zkvalitnění diagnostiky epilepsie pomocí zobrazovacích technologií, zejména magnetické rezonance. Dále rozvíjíme nové metody hodnocení propustnosti hematoencefalické bariéry. Dlouhodobým cílem skupiny je vývoj nových způsobů léčby epilepsie včetně genové terapie a metod personalizované léčby získaných či geneticky podmíněných epilepsií.
Skupina experimentální epileptologie je vybavena moderními přístroji a technologiemi nezbytnými k experimentálnímu výzkumu epilepsie. Disponuje pokročilými elektrofyziologickými systémy pro in vitro a in vivo záznamy, které zahrnují patch-clamp, intracelulární záznamy, vícekanálové extracelulární záznamy v mozkových řezech a vícekanálové záznamy (až 128 kanálů) u volně se pohybujících zvířat. Skupina má zázemí a vybavení pro optogenetické, chemognetické a molekulární studie in vitro a in vivo, včetně laboratoří GMO2. Dále disponuje moderními mikroskopickými technikami, zahrnujícími ultra-rychlou jednofotonovou DMD a dvoufotonovou/třífotonovou mikroskopii pro sledování neuronální aktivity s vysokou časovou přesností a analýzu buněčné morfologie na subcelulární úrovni.
