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

Главный научный сотрудник, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН

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

Белов Александр Викторович

Ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук, доцент

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

Гусева Надежда Леонидовна

Ведущий научный сотрудник, кандидат биологических наук

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

Суворов Николай Борисович

Ведущий научный сотрудник, доктор биологических наук, 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.

Куропатенко Мария Валентиновна

Старший научный сотрудник, кандидат медицинских наук, доцент, врач-педиатр, аллерголог-иммунолог

Сфера научных интересов: нормальная физиология, постурология, технологии и методы ранней диагностики, реабилитации и профилактики различных заболеваний человека.

Агапова Елизавета Александровна

Научный сотрудник

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