В состав отдела входят:

• Лаборатория нейробиологии интегративных функций мозга
• Лаборатория психофизиологии эмоций
• Лаборатория нейрохимии

Положение о Физиологическом отделе им. И.П. Павлова
Штатное расписание Физиологического отдела им. И.П. Павлова

СВЕДЕНИЯ О ДОСТИЖЕНИЯХ
сотрудников Физиологического отдела им. И. П. Павлова Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Институт экспериментальной медицины» за 2019–2023 гг. и часть 2024 г.

История отдела

Физиологический отдел организован в составе Императорского института экспериментальной медицины одним из первых (в 1891 г.), и с самого начала его возглавил профессор И.П. Павлов, позднее ставший лауреатом Нобелевской премии (1904 г.), академиком (1908 г.) и всемирно признанным ученым. Труды И.П. Павлова по праву считаются классическими, открывшими новые страницы практически во всех основных разделах физиологии и медицины.

Для творчества И.П. Павлова характерен, прежде всего, принцип нервизма, основная идея которого заключена в решающей роли нервной системы в регуляции функционального состояния и деятельности всех органов и систем организма. Под его руководством в отделе выполнены исследования, обогатившие мировую науку данными о работе пищеварительного тракта, открыты условные рефлексы, обосновано экспериментальное моделирование неврозов и создано учение о высшей нервной деятельности (поведении), которое до настоящего времени лежит в основе научных представлений в физиологии, неврологии, психофизиологии, психиатрии и психологии. Вместе с И.П. Павловым и его первыми ближайшими соратниками Д.Л. Глинским, С.Г. Вульфсоном и А.Т. Снарским в создании отечественной психонейрофизиологической научной школы принимали участие его выдающиеся ученики, позже составившие элиту отечественной физиологической науки: П.К. Анохин, Э.А. Асратян, Б.П. Бабкин, Д.А. Бирюков, К.М. Быков, В.С. Дерябин, И.В. Завадский, Н.И. Красногорский, А.Н. Крестовиков, П.С. Купалов, Л.А. Орбели, Н.А. Рожанский, В.В. Савич, Г.В. Фольборт, И.С. Цитович и др.

После кончины И.П. Павлова в 1936 г. отдел возглавляли академик АМН СССР П.С. Купалов (1937–1964), академик АМН СССР М.М. Хананашвили (1965–1976) и член-корреспондент АМН СССР Г.А. Вартанян (1976–1995). С 1995 по 2020 г. отделом руководил профессор В.М. Клименко. В настоящее время руководителем отдела является С.О. Фетисов.

Основные направления исследований

В центре внимания находятся вопросы взаимоотношения организма и среды, переработки сенсорной информации, ее значимости для социального опыта и, более широко, нормальные и патологические механизмы деятельности центральной нервной системы, в частности, механизмы когнитивных функций и интегративной деятельности мозга.

Изучение механизмов нарушений, лежащих в основе регуляции ответа ЦНС на действие неблагоприятных факторов среды, формирования нейродегенеративных заболеваний, психических расстройств и минимальных мозговых дисфункций.

Поиск новых стратегий лечения, позволяющих воздействовать на процессы клеточной дифференцировки, стимулировать нейрогенез и нормализовать трофические функции в ЦНС при таких социально значимых заболеваниях, как рассеянный склероз, болезни Паркинсона и Альцгеймера, ишемические и травматические повреждения мозга, синдром дефицита внимания с гиперактивностью у детей.

Основные достижения

Выявлена взаимосвязь основных патогенетических процессов, запускающих гибель нервных клеток при различных нейродегенеративных заболеваниях: нейровоспаление, эксайтотоксичность и окислительный стресс.

Доказано, что провоспалительные цитокины, выделяемые активированными лимфоцитами и моноцитами при воспалительных процессах любой этиологии, действуют в мозге и опосредуют центральные компоненты ответа организма на активацию иммунной системы, определяя стандартный комплекс поведенческих реакций больного, который получил в международной литературе название «поведение больного» (sickness behavior).

Доказано, что умеренное повышение уровня ИЛ-1бета в критические сроки раннего постнатального онтогенеза приводит к отдаленным (выявляемым у взрослых животных) изменениям исследовательского поведения и различных видов памяти.

При аутоиммунной патологии ЦНС доказано наличие нейродегенерации, показана сопряженность действия воспалительных и эксайтотоксических факторов, выявлена вовлеченность в этот процесс рецепторов глутамата, разработаны способы нейропротекции с использованием блокаторов NMDA-и/или AMPA-рецепторов и подавления гиперактивации кальпаиновой системы с помощью миметиков кальпастатина.

Получены приоритетные данные о протективных и стресс-лимитирующих свойствах нейропептида галанина. Выявлены аллельные варианты гена галанина у крыс линии Вистар и особенности реакции на стресс и введение нейротоксинов у животных, имеющих различия в структуре промоторной области гена галанина.

Выявлены новые механизмы вовлечения кальпаинов в регуляцию активности дофаминергической системы в норме и при развитии болезни Паркинсона.
Доказано, что когнитивные и эмоциональные нарушения при болезни Альцгеймера могут быть связаны с усилением фазического высвобождения дофамина в оболочке прилежащего ядра и одновременным ослаблением его в дорзальном стриатуме.

Показано, что переживание однократной психической травмы, вызванной реальной угрозой жизни, приводит к длительно сохраняющимся структурным и функциональным нарушениям в головном мозге, подавлению пролиферации прогениторных стволовых клеток в мозге, системному нарушению липидного обмена по атерогенному типу, двигательным и эмоциональным нарушениям у потомства. Показана возможность коррекции нарушений, выявленных после психической и физической травм с помощью препаратов вазопрессина.

Международное сотрудничество

С 2004 г. Физиологический отдел им. И.П. Павлова участвует в организации крупной ежегодной международной конференции по нейробиологии и психиатрии «Stress and behavior» совместно с Международным обществом по стрессу и поведению (International Stress and Behavior Society).

Диссертации, защищенные сотрудниками отдела за последние 5 лет

Докторские диссертации

1. Карпенко М.Н. Регуляция адаптивных реакций мозга кальпаинами // Дисс. … докт. биол. наук, специальность 1.5.5 – Физиология человека и животных. 2021.

Кандидатские диссертации

Ученые звания, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

Награды, победители конкурсов

1. Абдурасулова И.Н. Почетная грамота РАН «За многолетний плодотворный труд на благо отечественной науки, большой вклад в проведение фундаментальных и прикладных исследований в области медицины…» Распоряжение РАН №10105-1143 от 16 декабря 2020 г.
2. Клименко В.М. Почетная грамота РАН «За многолетний плодотворный труд на благо отечественной науки, большой вклад в проведение фундаментальных и прикладных исследований в области медицины…» Распоряжение РАН № 10105-1143 от 16 декабря 2020 года.
3. Абдурасулова И.Н. Почетная грамота Минобрнауки России «За значительные заслуги в сфере научной, научно-технической, инновационной деятельности и нанотехнологий и многолетний добросовестный труд» Приказ от 2 июня 2021 г.
4. Ивлева И.С. Грантовая поддержка Фонда Содействия инновациям за победу в конкурсе проектов по программе «УМНИК-Нейронет» 2021
5. Трофимов А.Н. Диплом I степени за стендовый доклад на Алмазовском молодежном медицинском форуме 2021
6. Трофимов А.Н. Тревел-грант на ISN (Гонолулу, США) 2022 г.
7. Никитина В.А. Тревел-грант на ISN (Гонолулу, США) 2022 г.
8. Трофимов А.Н. Тревел-грант на FENS (Париж, Франция) 2022 г.

Гранты за последние 5 лет

1. Грант РФФИ 20-015-00168/20. «Механизмы противодементного действия глибенкламида». Руководитель к.б.н. Карпенко М. Н. 2020-2022 гг.
2. Грант РНФ №22-25-20191. «Дефицит витаминов группы В как фактор развития рассеянного склероза в детском возрасте». Руководитель д.б.н. профессор РАН Дмитриев А.В. 2022-2023 гг.
3. Грант РНФ 22-25-00124. «Особенности созревания нервной системы и функциональные изменения в мозге крыс с генетически детерминированным нарушением обмена дофамина». Руководитель д.б.н. Карпенко М. Н. 2022-2023 гг.
4. Грант РНФ № 23-25-00312. «Полиморфные варианты генов фолатного цикла и устойчивость к демиелинизирующим процессам». Руководитель — к.б.н. Людыно В.И. 2023-2024 гг.

Патенты, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

1. Патент на изобретение «Способ оценки эффективности трансплантации фекальной микробиоты у пациентов с иммунной реакцией после трансплантации гемопоэтических стволовых клеток», 2019, Номер патента: RU 2728241. Авторы: Афанасьев Б.В., Голощапов О.В., Чухловин А.Б., Суворова М.А., Суворов А.Н., Людыно В.И., Сидоренко С.В., Гостев В.В., Лазарева И.В.
2. Мухин В.Н., Боровец И.Р. Программа «BrainKinetics» для анализа кинетики вызванного выброса дофамина или других нейромедиаторов в мозге на основе данных быстро-сканирующей циклической вольтамперометрии. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ, базы данных, топологии интегральных микросхем № 2020667779 от 29.12.2020 г.

Технологии, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

1. Авалиани Т. В., Быкова А. В., Цикунов С. Г. Технология профилактики стрессорной реакции при психогенной травме // Информ. реестр нов. технологий профилактики, диагностики, лечения и реабилитации ФГБНУ «ИЭМ». Рег. № 17001-п от 10.11.2017.
2. Цикунов С. Г., Белокоскова С. Г. Технология коррекции недостаточности мозгового кровообращения посредством нейропептида аргинин-вазопрессина в условиях стентирования мозговых артерий // Информ. реестр нов. технологий профилактики, диагностики, лечения и реабилитации ФГБНУ «ИЭМ». Рег. № 557/15-112-л от 24.12.2015. Свид-во о регистрации нов. технологии № НТ-00039 выдано в 2016 г.
3. Белокоскова С. Г., Цикунов С. Г. Технология восстановления чувствительности после инсультов и травм мозга // Информ. реестр нов. технологий профилактики, диагностики, лечения и реабилитации ФГБНУ «ИЭМ». Рег. № 557-15001-л от 15.04.2015. Свид-во о регистрации нов. технологии № НТ-0034 выдано 21.12.2015.
4. Белокоскова С. Г., Цикунов С. Г. Технология лечения расстройств речи у больных с афазией // Информ. реестр нов. технологий профилактики, диагностики, лечения и реабилитации ФГБНУ «ИЭМ». Рег. № 557-1405-л от 09.09.2014. Свид-во о регистрации нов. технологии № НТ-0007 выдано 12.02.2015.

Наиболее значимые публикации за последние 5 лет

1. Ивлева И.С. Подавление активности m-кальпаина предупреждает развитие двигательных и когнитивных нарушений при марганец-индуцированном повреждении ЦНС у крыс: дис. … канд. биол. наук, специальность 1.5.5. – Физиология человека и животных. СПб., 2023.
2. Людыно В.И., Татаринов А.Е., Клименко В.М. Стратификация риска быстрой прогрессии заболевания при рассеянном склерозе на основе генетического тестирования по двум полиморфным локусам – rs948854 в гене галанина и rs2821557 в гене KCNA3.
3. Белокоскова С.Г., Цикунов С.Г. Нейротрофические, нейропротективные, митогенные, антиоксидантные, антиапоптотические свойства вазопрессина // Успехи физиологических наук. 2022. Т. 53, № 4, с. 50-61. DOI:10.31857/S0301179822030055
4. Авалиани Т.В., Апраксина Н.К., Цикунов С.Г. Биоэлектрическая активность мозга и поведение крыс в отдаленном периоде после витального стресса. Медицинский академический журнал. 2022; 22 (1): 43-50. DOI:10.17816/MAJ90520.
5. Zubov A.S., Ivleva I.S., Pestereva N.S., Tiutiunnik T.V., Traktirov D.S., Karpenko M.N. Glibenclamide alters serotonin and dopamine levels in the rat striatum and hippocampus, reducing cognitive impairment. Psychopharmacology (Berl). 2022; DOI:10.1007/s00213-022-06159-9. 35545702
6. Pestereva N.S., Ivleva I.S., Kotova I.M., Traktirov D.S., Karpenko M.N. Region-Specific Changes in Expression and Activity of Calpains in the CNS of Native Rats. Biomedicine. 2022; 42: 771-774. DOI:10.51248/.v42i4.1653
7. Ivleva I.S., Ivlev A.P., Pestereva N.S., Tyutyunnik T.V., Karpenko M.N. Protective effect of calpain inhibitors against manganese-induced toxicity in rats. Metab Brain Dis. 2022; 37(4): 1003-1013. DOI:10.1007/s11011-022-00916-7. 35089484.
8. Muruzheva Z.M., Traktirov D.S., Tumashova O.S., Karpenko M.N. Cluster analysis of clinical, biochemical and electrophysiological features of essential tremor patients. Exploratory study. Clin. Neurol. Neurosurg. 2022 Nov; 222:107472. doi: 10.1016/j.clineuro.2022.107472.
9. Абдурасулова И.Н. Микробиота кишечника как ключевой участник нейро-иммунных взаимодействий // Патогенез. 2022; 22(3): 8-12. DOI:10.25557/2310-0435.2022.03.8-12
10. Абдурасулова И.Н. Роль микробиоты кишечника в патогенезе рассеянного склероза. Часть 1. Клинические и экспериментальные доказательства вовлечения микробиоты кишечника в развитие рассеянного склероза // Медицинский академический журнал. 2022. 22(2):9-36. DOI:10.17816/MAJ108241
11. Muruzheva Z. M., Ivleva I. S., Traktirov D. S., Zubov A. S., Karpenko M. N. The relationship between serum interleukin-1β, interleukin-6, interleukin-8, interleukin-10, tumor necrosis factor-α levels and clinical features in essential tremor // Int J Neurosci. 2022. 132(11):1143-1149. DOI: 10.1080/00207454.2020.1865952.
12. Трусов Н. В., Семин М. О., Шипелин В. А., Апрятин С. А., Гмошинский И. В. Экспрессия генов в печени крыс, получавших с рационом комплекс ресвератрола и L-карнитина, в норме и при ожирении // Вопросы питания. 2021. Т. 90 № 5. С. 25-37. DOI: 10.33029/0042-8833-2021-90-5-25-37.
13. Никитина В. А., Захарова М. В., Трофимов А. Н., Шварц А. П., Безнин Г. В., Цикунов С. Г., Зубарева О. Е. Действие неонатальных введений бактериального эндотоксина на поведение и экспрессию генов ионотропных рецепторов глутамата в гиппокампе взрослых крыс после психогенной травмы // Биохимия 2021; 86 (6):904-916. DOI: 10.31857/S0320972521060129.
14. Zhukov I. S., Kubarskaya L. G., Karpova I. V., Vaganova A. N., Karpenko M. N., Gainetdinov R. R. Minor Changes in Erythrocyte Osmotic Fragility in Trace Amine-Associated Receptor 5 (TAAR5) Knockout Mice // Int J Mol Sci. 2021. 7;22(14):7307. DOI: 10.3390/ijms22147307.
15. Muruzheva Z. M., Traktirov D. S., Zubov A. S., Pestereva N. S., Tikhomirova M. S., Karpenko M. N. Calpain activity in plasma of patients with essential tremor and Parkinson’s disease: a pilot study // Neurol Res. 2021 Apr 43(4): 314-320. DOI: 10.1080/01616412.2020.1854004.
16. Апрятин С. А., Жуков И. С., Манасян А. Л., Муртазина Р. З., Хунагов Т. А., Лезина А. И., Клименко В. М. Влияние высокофруктозной диеты на физиологические, биохимические и морфологические показатели самок крыс нокаутной линии TAAR9-KO // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова.- 2021. Т. 107. №10. DOI: 10.31857/S0869813921100022
17. Murtazina R. Z., Zhukov I. S., Korenkova O. M., Popova E. A., Kuvarzin S. R., Efimova E. V., Kubarskaya L. G., Batotsyrenova E. G., Zolotoverkhaya E. A., Vaganova A. N., Apryatin S. A., Alenina N. V., Gainetdinov R. R. Genetic Deletion of Trace-Amine Associated Receptor 9 (TAAR9) in Rats Leads to Decreased Blood Cholesterol Levels // International Journal of Molecular Sciences. 2021. Vol. 22. Issue 6. P. 2942. DOI: 10.3390/ijms22062942
18. Gromova L. V., Fetissov S. O., Gruzdkov A. A. Mechanisms of Glucose Absorption in the Small Intestine in Health and Metabolic Diseases and Their Role in Appetite Regulation // Nutrients. 2021. 13(7): 2474. DOI: 10.3390/nu13072474
19. Maystrenko V., Ivleva I., Krytskaya D., Zubov A., Ivlev A., Karpenko M. Changes in activity of µ- and m-calpains and signs of neuroinflammation in the hippocampus and striatum of rats after single intraperitoneal injection of subseptic dose of endotoxin // Metab Brain Dis. 2021. 36(7):1917-1928. DOI: 10.1007/s11011-021-00755-y.
20. Pestereva N., Ivleva I., Zubov A., Tikhomirova M., Karpenko M. m-Calpain is released from striatal synaptosomes // Int J Neurosci. 2021 Mar 31:1-7. DOI: 10.1080/00207454.2021.1901697.
21. Фетисов С.О. О роли кишечных бактерий в физиологической регуляции аппетита и энергетического обмена // Интегративная физиология. 2021. Т. 2. № 1. С. 21-32 DOI: 10.33910/2687-1270-2021-2-1-21-32.
22. Lioudyno V. I., Ilves A. G., Bisaga G. N., Abdurasulova I. N. Multiple sclerosis progression and galanin receptor GALR2: Is there evidence for a link? // Medical Academic Journal. 2021; 21(2):107–111. DOI:10.17816/MAJ75854 .
23. Mukhin V. N., Borovets I. R., Sizov V. V., Pavlov K. I., Klimenko V. M. Differential Influence of Amyloid-β on the Kinetics of Dopamine Release in the Dorsal and Ventral Striatum of Rats // Neurotoxicity Research. 2021. 39(4), 1285-1292. DOI:10.1007/s12640-021-00371-9.
24. Павлов К. И., Мухин В. Н. Физиологические механизмы нейропластичности как основа психических процессов и социально-профессиональной адаптации (часть 1) // Психология. Психофизиология. 2021. Т 14. № 3. С. 119-136 DOI:10.14529/jpps210312.
25. Павлов К. И., Петренко М. И., Мухин В. Н., Сырцев А. В., Архимук А. Н. Психофизиологические предикторы военно-профессиональной адаптации курсантов первого курса военно-морского института // Психология образования в поликультурном пространстве. 2021. № 1(53). С. 18-36. DOI:10.24888/2073-8439-2021-53-1-18-36.
26. Мухин В.Н., Боровец И.Р., Сизов В.В., Павлов К.И., Клименко В.М. β-Амилоид и литий влияют на секрецию дофамина в оболочке прилежащего ядра // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. 2020. Т. 70. № 4. С. 488-499. DOI: 10.31857/S0044467720040073.
27. Lioudyno V., Abdurasulova I., Negoreeva I., Stoliarov I., Kudryavtsev I., Serebryakova M., Klimenko V., Lioudyno M. Common genetic variant rs2821557 in KCNA3 is linked to a severity of multiple sclerosis // Journal of Neuroscience Research. 2021. 99(1):200-208. DOI: 10.1002/jnr.24596.
28. Клюева Н.Н., Авалиани Т.В., Апраксина Н.К. Липидный спектр у потомства крыс в модели прекондиционирования психотравмирующего воздействия // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии, 2020, 18(1):57–62. DOI: 10.17816/RCF18157-61.
29. Цейликман В.Э., Комелькова М.В., Лапшин М.С., Цейликман О.Б., Карпенко М.Н., Пестерева Н.С., Манухина Е.Б., Дауни Г.Ф., Кондашевская М.В. Содержание моноаминов нейротрансмиттеров в варолиевом мосту при экспериментальном синдроме посттравматических стрессорных расстройств // Нейрохимия. 2020. 37(1), 750–779. DOI: 10.31857/s1027813320010185.
30. Апрятин С.А., Карпенко М.Н., Муружева З.М., Большакова М.В., Клименко В.М. Нейродегенеративные и метаболические нарушения, опосредованные следовыми аминами и их рецепторами // Медицинский академический журнал. 2020. Т. 20. № 1. С. 9–22. DOI: 10.17816/MAJ25746.
31. Трофимов А.Н., Ротов А.Ю., Вениаминова Е.А., Фомалонт К., Шварц А.П., Зубарева О.Е. Изменение поведения и экспрессии генов ионотропных рецепторов глутамата в мозге взрослых крыс после неонатальных введений бактериального липополисахарида // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2020. 106(3):356–372. DOI: 10.31857/S0869813920030097.
32. Schwarz A.P., Malygina D.A., Kovalenko A.A., Trofimov A.N., Zaitsev A.V. Multiplex qPCR assay for assessment of reference gene expression stability in rat tissues/samples // Mol Cell Probes. 2020; 53 (May):101611. DOI: 10.1016/j.mcp.2020.101611.
33. Abdurasulova I.N., Ekimova I.V., Chernyshev M.V., Matsulevich A.V., Pastukhov Yu.F. Impairment to Cognitive Functions in Wistar Rats in a Model of the Preclinical Stage of Parkinson’s Disease // Neurosci and Behavioral Physiol. 2020; 50(4): 439-450. DOI: 10.1007/s11055-020-00919-w.
34. Tseilikman V., Komelkova M., Lapshin M., Alliluev A., Tseilikman O., Karpenko M., Pestereva N., Manukhina E., Downey H. F., Kondashevskaya M., Sarapultsev A., & Dremencov E. High and low anxiety phenotypes in a rat model of complex post-traumatic stress disorder are associated with different alterations in regional brain monoamine neurotransmission // Psychoneuroendocrinology. 2020. 117:104691. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2020.104691.
35. Manukhina E.B., Tseilikman V.E., Karpenko M.N., Pestereva N.S., Tseilikman O.B., Komelkova M.V., Kondashevskaya M.V., Goryacheva A.V., Lapshin M. S., Platkovskii P.O., Sarapultsev A.P., Alliluev AV., Fred Downey H. Intermittent hypoxic conditioning alleviates post-traumatic stress disorder-induced damage and dysfunction of rat visceral organs and brain // International Journal of Molecular Sciences. 2020. 5; 21(1):345. DOI: 10.3390/ijms21010345.
36. Kropotova E.S., Ivleva I.S., Karpenko M.N., Mosevitsky M.I. Design of enkephalin modifications protected from brain extracellular peptidases providing long-term analgesia // Bioorganic and Medicinal Chemistry. 2020. 1;28 (1):115184. DOI: 10.1016/j.bmc.2019.115184.
37. Zubov A., Muruzheva Z., Tikhomirova M., Karpenko M. Glibenclamide as a neuroprotective antidementia drug // Archives of Physiology and Biochemistry. 2020. 11; 1-4. DOI: 10.1080/13813455.2020.1789170.
38. Ivleva I., Pestereva N., Zubov A., Karpenko M. Intranasal exposure of manganese induces neuroinflammation and disrupts dopamine metabolism in the striatum and hippocampus // Neuroscience Letters. 2020. 1; 738:135344. DOI: 10.1016/j.neulet.2020.135344.
39. Lioudyno V., Abdurasulova I., Tatarinov A., Nikiforova I., Ilves A., Ivashkova E., Stoliarov I., Bisaga G., Klimenko V. The effect of galanin gene polymorphism RS948854 on the severity of multiple sclerosis course: a significant association with the age of onset // Multiple sclerosis and related disorders. 2020. 37: C. 101439. DOI: 10.1016/j.msard.2019.101439.
40. Abdurasulova I.N., Matsulevich A.V., Kirik O.V., Tarasova E.A. Ermolenko E.I., Korzevskii D.E., Klimenko V.M., Di Pierro F., Suvorov A.N. The protective effect of Enterococcus faecium L-3 in experimental allergic encephalomyelitis in rats is dose-dependent // Nutrafoods, 2019, 1:1–11. DOI 10.17470/NF-019-0001.