Лаборатория физиологии биоуправления

Заведующий лабораторией

Сергеев Тимофей Владимирович,
кандидат биологических наук

e-mail: sergeev.tv@iemspb.ru

Телефон: (812) 234-09-25

Краткая история лаборатории

Лаборатория физиологии биоуправления является преемницей лаборатории нейроэкологии, которая была сформирована в Отделе экологической физиологии в середине 80-х годов для проведения фундаментальных исследований нервно-системных механизмов действия электромагнитных полей разных диапазонов и интенсивности. Эти исследования, инициированные и поддержанные АМН СССР, выполнялись в рамках советско-американского сотрудничества в области охраны окружающей среды и получили международное признание. Работы проводились под руководством Н.Н. Василевского сотрудниками лаборатории Ж.Г. Александровой, М.В. Медведевой, В.Н. Никитиной, Н.Б. Суворовым, В.В. Урьяш и другими.

Другим основополагающим направлением исследований лаборатории нейроэкологии стало развитие теории и методологии биоуправления с обратной связью (БОС). В экспериментах на животных благодаря использованию биологически значимого подкрепления и в исследованиях на человеке были получены данные, послужившие базой для создания современных терапевтических систем с БОС в нашей стране и за рубежом. Эти научно-исследовательские работы проводились З.А. Алексанян, О.В. Богдановым, Е.Г. Ващилло, А.М. Зингерманом, Н.М. Яковлевым и другими.

С 2005 г. в лаборатории функционирует группа биомедицинской инженерии (руководитель к.т.н., в.н.с. А.В. Белов), обеспечивающая практическое воплощение новых идей и разработок. Созданы аппаратно-программные комплексы (АПК) предназначенные для: обеспечения БОС (АПК «Кардиотренинг»), изучения влияния постуральных воздействий, исследования реакций центральной и автономной нервной систем на дозированные интеллектуальные нагрузки, регистрации быстрых низкоамплитудных температурных осцилляций кожи человека и др.

Решением Ученого совета от 24 декабря 2020 года лаборатория нейроэкологии переименована в лабораторию физиологии биоуправления.

Основные направления исследований

  • Поиск новых дифференциальных и прогностических электрофизиологических показателей у больных кардиологического и неврологического профилей.
  • Исследование физиологических реакций сердечно-сосудистой, центральной и автономной нервных систем при изменении положения тела человека относительно вектора силы тяжести (при постуральных воздействиях различной интенсивности и направленности).
  • Создание методик, алгоритмов и аппаратно-программных средств для диагностики и реабилитации с использованием методологии биоуправления (биологической обратной связи), исследование возможностей их применения.
  • Разработка медицинских технологий диагностики ранних вегетативных нарушений при болезни Паркинсона и методов их коррекции.

Основные научные результаты за последние 5 лет

  1. Установлены дифференциально-диагностические критерии скринингового обследования населения для выявления групп риска по нейрососудистой дисциркуляторной патологии. На основании многолетних клинических исследований пациентов с церебральными нарушениями был разработан и запатентован уникальный метод выявления внутричерепной гипертензии по волновым паттернам электроэнцефалограммы. Метод обладает высокой информативной достоверностью и позволяет выявлять дисфункцию на ранних стадиях развития заболевания. С применением разработанного метода было проведено ЭЭГ обследование детей с последствиями перинатального поражения ЦНС (задержка психического или речевого развития). Результаты обследования позволили предположить, что указанные дисфункции в большинстве случаев являются следствием именно нарушения церебральной гемоликвородинамики.
  2. Разработаны первые методики сложных динамических постуральных воздействий на организм человека, учитывающие многофакторный характер их влияния и возможность изменения интенсивности этого влияния за счёт варьирования углов, скорости, длительности, последовательности воздействий. В исследованиях группы здоровых испытуемых получены новые данные о характере изменений различных гемодинамических показателей (ударного систолического объёма крови, артериального давления, частоты сердечных сокращений, осцилляций температуры и др.), ритмов головного мозга, сердца и дыхания до, во время и после комплексных динамических постуральных воздействий.
  3. В Институте тропической медицины Российско-вьетнамского тропического центра (Вьетнам, Ханой) была реализована программа совместных исследований эффективности применения аппаратно-программного комплекса адаптивного биоуправления «Кардиотренинг» при реабилитации лиц, пострадавших от «оранжевого агента», доказавшая безусловную перспективность его использования. У большинства пациентов происходила нормализация частоты сердечных сокращений и артериального давления, в кардиоритме формировались собственные гармоники, синхронизированные с дыханием, увеличивались их амплитуда и период, снижалось напряжение кардиоваскулярной системы.
  4. На основании клинических данных и результатов стабилометрических исследований пациентов с болезнью Паркинсона были разработаны диагностические маркеры для дифференциального диагноза болезни Паркинсона и эссенциального тремора, а также прогностические маркеры для прогнозирования тяжести вегетативных нарушений в процессе прогрессирования болезни.
  5. Создан и запатентован аппаратно-программный комплекс для регистрации быстрых температурных осцилляций поверхности кожи человека (на уровне тысячных долей градуса).

 

Сотрудники лаборатории

Шабров Александр Владимирович

гл.н.с., д.м.н. проф., академик РАН

Сфера научных интересов: Внутренние болезни, кардиология, гепатология, семейная медицина, клиническая фармакология, общественное здоровье и организация здравоохранения, экология, профилактическая медицина.

Белов Александр Викторович

вед.н.с., к.т.н., доцент

Сфера научных интересов: Разработка аппаратно-программных средств регистрации и обработки физиологических сигналов; управление в биосистемах.

Гусева Надежда Леонидовна

вед.н.с., к.б.н.

Сфера научных интересов: Нейрофизиологические исследования в клинике и эксперименте, анализ и интерпретация электроэнцефалографических данных.

Суворов Николай Борисович

вед.н.с., д.б.н., профессор

Сфера научных интересов: Управление в биологических системах, нелинейные процессы в биологических сигналах, разработка информационных комплексов психофизиологической поддержки стандартного лечения и коррекции состояния, анализ сигналов.

Агапова Елизавета Александровна

н.с.

Сфера научных интересов: ЭЭГ, асимметрия мозга у человека и животных.