Результаты НИИ физиологии за последние 10 лет (по направлениям)
Направление «Изучение психофизиологических и нейрохимических основ индивидуальной организации интегративных функций мозга (внимания, памяти, эмоций и творческой деятельности) и нейровисцеральных (нейроиммунных, нейроэндокринных) взаимоотношений в норме, при психосоматических и аффективных расстройствах»
Лаборатория психофизиологии
Руководитель — д.м.н., профессор, академик РАМН Афтанас Л. И.
Получены приоритетные данные о нейрофизиологических и нейровегетативных механизмах мотивационного внимания и их индивидуальной вариабельности у человека. Установлена ведущая роль распределенных нейронных тета-осцилляторов в опознании эмоциогенности сигнала и выделена система «немедленного реагирования» на мотивационно значимые стимулы. С использованием методов теории нелинейных динамических систем впервые изучены нелинейные механизмы корковых проявлений эмоций. Разработаны и внедрены на предприятиях Министерства путей сообщения и Министерства внутренних дел оригинальные подходы к индивидуально ориентированной психофизиологической профилактике и коррекции индуцированных эмоциональным стрессом нарушений (артериальная гипертония, язвенная болезнь и др.). При исследовании психофизиологических и социально-экономических факторов приспособленности детей и подростков и ее нарушений установлено, что выраженные нарушения встречаются у 15-20 % российских детей и подростков. Наиболее распространенными являются эмоциональные и поведенческие расстройства, а третье место занимает гиперактивность.
Лаборатория физиологии когнитивной деятельности
Руководитель — д.б.н., профессор Вольф Н. В.
Впервые выявлены частотно-пространственные характеристики биоэлектрической активности головного мозга, лежащие в основе полового диморфизма в стратегиях обработки речевой информации, свидетельствующие об использовании мужчинами преимущественно левополушарных, а женщинами правополушарных стратегий. Показано, что в основе этих различий может лежать конкурентное взаимодействие полушарий у мужчин и кооперативное — у женщин.
Лаборатория механизмов регуляции памяти
Руководитель — д.б.н. Дубровина Н. И.
В экспериментальных исследованиях установлены пространственно-временные паттерны корковой активности, а также приоритетность ГАМК и дофаминовых рецепторов в механизмах селективного внимания, угашения следа памяти и амнезии в зависимости от индивидуального психоэмоционального статуса. Показана избирательность связей корковой активности в разных частотных диапазонах ЭЭГ с показателями личностной тревожности и импульсивности взрослых испытуемых, а также активностью систем положительного и отрицательного подкрепления и выраженностью психопатологии подростков. Установлено, что высокая активность системы активации поведения с десинхронизацией корковой активности в альфа-2 и альфа-3 диапазонах электроэнцефалограммы, в то время низкая активность — с синхронизацией.
Лаборатория нейрохимической модуляции
Руководитель — д.б.н. Идова Г. В.
Выявлено участие центральных нейромедиаторных систем в механизмах контроля иммунной функции. Впервые установлена важная роль психоэмоционального состояния для процесса иммуномодуляции при стрессорных и фармакологических воздействиях, влияющих на отдельные типы рецепторов дофаминовой и серотониновой систем мозга.
Направление «Изучение динамики функционального состояния организма при воздействии субэкстремальных и экстремальных факторов в норме и патологии»
Лаборатория функциональных резервов организма
Руководитель — д.м.н., проф. С. Г. Кривощеков
На основе многопараметрического анализа функционального состояния физиологических систем изучены процессы перенастройки в регуляции вегетативных функций, гипоксической и гиперкапнической чувствительности, газообмена, периферического кровоснабжения и терморегуляции при сильных кратковременных и повторяющихся воздействиях факторов среды (холод, гипоксия, физическая нагрузка). Выявлено и описано новое состояние — незавершенная адаптация, которое характеризуется комплексом не ослабевающих остаточных компенсаторных реакций в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах, в системах регуляции внешнего дыхания и газообмена при параллельно снижающемся пуле периферической афферентации. Состояние незавершенной адаптации оказывает отрицательное влияние на функциональные резервы и уровень стресс-резистентности организма. В определенной степени оно проявляется и у больных с хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой системы (гипертония, ИБС, диабет).
Алтайский филиал Института
Руководитель — чл.-корр. РАМН Киселев В. И.
Установлено, что мозговая перфузия при физической нагрузке сохраняется на постоянном уровне в широком диапазоне изменений артериального давления и отражает состоятельность механизма ауторегуляции мозгового кровообращениия. Разработан допплерографический тест оценки ауторегуляции мозгового кровообращения, основанный на выполнении физической нагрузки — транскраниальная стресс — допплерография.
Лаборатория физиологии дыхания
Руководитель — д.м.н. Гришин О. В.
Впервые установлены основные стадии адаптации системы внешнего дыхания к действию повреждающих экологических факторов. Определены диапазоны нормальных значений показателей внешнего дыхания у жителей Западной Сибири. Установлена связь между периферической терморецепцией и параметрами внешнего дыхания у человека, свидетельствующая об участии температурных рецепторов в формировании паттерна дыхания как в норме, так и при адаптации организма к холоду. Впервые показано, что легочной патологии предшествует замедление газообмена в респираторных отделах, которое может использоваться как ранний критерий проявления патологических процессов в легких.
Лаборатория микроциркуляции
Руководитель — к.б.н. Баранов В. И.
Исследованы особенности организации кровообращения диких и лабораторных грызунов, моллюсков, лягушек, рыб, тюленей, кур, сформулированы главные принципы организации сосудистых систем млекопитающих, птиц и рыб. В настоящее время основное внимание уделяется изучению микроциркуляторной части кровеносного русла. Исследуется процессы, обеспечивающие внутритканевой баланс запроса, доставки и потребления кислорода, функциональные и структурные резервы микроциркуляторной системы органов. В лаборатории впервые получены данные о диффузионных и функциональных параметрах транспорта кислорода, позволившие определить критический размер клеток, выше которого возникает не компенсируемая кровотоком гипоксия. В частности, данные об эффективных коэффициентах диффузии кислорода в мышцах и в мышечных волокнах позволяют оценивать критический диаметр кардиомиоцита при патологических гипертрофиях, после которого эффективность работы сердечной мышцы резко снижается.
Лаборатория термофизиологии
Руководитель — д.б.н., проф. Т. В. Козырева
Впервые получены данные о закономерностях формирования адаптивных изменений в организме при длительном действии холода и роли симпатической нервной системы в этих процессах, об изменении экспрессии генов при температурной адаптации организма. Получен ряд фундаментальных результатов в области нейрофизиологии терморецепции — о переработке температурной информации в гипоталамусе и коре головного мозга, механизмах модуляции периферических и центральных терморецепторов биологически активными веществами, а также о роли периферических терморецепторов в формировании эффекторных термозащитных реакций у человека и животных. В последние годы получены новые данные о взаимодействии терморегуляторной и иммунной систем в условиях холодового воздействия на организм. Эти исследования представляют теоретический интерес для фундаментальных исследований межсистемных взаимодействий, а также практический — для оценки толерантности организма к температурным воздействиям. В лаборатории развиваются исследования нейрогеномных механизмов модуляции температурной чувствительности и поддержания температурного гомеостаза.
Лаборатория регуляции адаптационных процессов
Руководитель — д.б.н. Гилинский М. А.
Исследован феномен массированного выброса норадреналина в миокард при ишемии. Обосновано представление об этом феномене как возможной нейрохимической основе лавинообразного развития событий. Установлено, что даже длительная ишемия не уничтожает запасы миокардиального норадреналина, однако механизмы ишемического выброса медиатора при этом нарушаются.
Лаборатория патофизиологии и Лаборатория электронной микроскопии
Руководитель — акад. РАМН Якобсон Г. С. Руководитель — к.б.н. Бузуева И. И.
Изучены механизмы нейроэндокринной регуляции наследственной, индуцируемой стрессом, гипертонической болезни показано, что изменение условий воспитания животных с отягощенной наследственностью, либо кратковременное воздействие на них в критические периоды раннего постнатального онтогенеза фармакологических средств оказывает модулирующее влияние на реализацию наследственно обусловленной программы формирования и развития артериальной гипертензии, смягчая ее проявления у взрослых животных. Впервые установлена биологическая значимость надпочечниковых андрогенов дегидроэпиандростерона и дегидроэпиандростерон-сульфата в регуляторном обеспечении стрессоустойчивости организма и предупреждении развития идуцированных хроническим стрессом патологий.
Направление «Изучение клеточных и молекулярных механизмов регуляции физиологических функций в норме и патологии»
Лаборатория клеточной физиологии и биохимии
Руководитель — д.м.н., проф. Короленко Т. А.
При изучении экспериментальных опухолей животных и злокачественных опухолей человека подтверждена гипотеза о важной роли цистеиновых и аспартильных протеаз в их развитии и метастазировании; выявлено нарушение регуляции активности цистеиновых протеаз как следствием дефицита их эндогенных ингибиторов (цистатина С, стефина А) в ткани опухоли. Нарушения соотношения катепсинов В и L и цистатина С сыворотки крови предложены как новые прогностические показатели эффективности лечения гемобластозов человека.
Лаборатория функциональной нейроморфологии
Руководитель — д.м.н. Спиридонов В. К.
В исследованиях роли первичных афферентных нейронов в тканевом гомеостазе выявлена значимость пептидергических афферентных нейронов в поддержании структурно-функциональной целостности тканей с вовлечением Са2+ — и NO- механизмов. Показано, что повреждение капсаицином пептидсодержащих афферентных нервов вызывает развитие дистрофических и некротических процессов в тканях, изменения белков крови — снижение содержание α1,2 и γ-глобулинов, активности ингибитора сериновых протеиназ α1-антитрипсина и повышение содержания альбумина, и уровня метаболитов NO в крови. В ткани печени выявлено повышение активности Са2+-зависимой протеиназы на фоне снижения ее эндогенного ингибитора кальпастатина.
Лаборатория хронофизиологии
Руководитель — д.м.н., профессор, академик РАМН Труфакин В. А.
Проведено экспериментальное исследование специфической ДНК связывающей активности PPAR в сравнении с ДНК связывающей активностью LXR, PXR, CAR, HNF-4, экспрессии мРНК и содержания белкового продукта PPAR в печени, липидных, липопротеидных и апопротеидных показателей, содержание глюкозы при введении сахарозы и инсулина в крови и уровня систолического давления у линии крыс с крыс с наследственной индуцированной стрессом артериальной гипертензией (НИСАГ или ISIAH) в сравнении с линией нормотензивных крыс WAG. Показано, что у крыс линии НИСАГ наблюдалась значительно повышенная ДНК-связывающая активность PPAR, CAR, LXR и PXR в сравнении с контрольными крысами WAG. Уровень мРНК и белкового продукта PPAR-alpha в печени крыс линии НИСАГ был достоверно более высоким на 56 и 20% соответственно в сравнении с крысами WAG. Это ассоциировалось с изменениями липидного и липопротеидного спектра крови, уровня глюкозы в крови, артериального давления, массы тела, характерными для развития метаболического синдрома.
