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 Минобрнауки России «За значительные заслуги в сфере научной, научно-технической, инновационной деятельности и нанотехнологий и многолетний добросовестный труд» Приказ от 2 июня 2021 г.
2. Ивлева И.С. Грантовая поддержка Фонда Содействия инновациям за победу в конкурсе проектов по программе «УМНИК-Нейронет» 2021
3. Трофимов А.Н. Диплом I степени за стендовый доклад на Алмазовском молодежном медицинском форуме 2021
4. Трофимов А.Н. Тревел-грант на ISN (Гонолулу, США) 2022 г.
5. Никитина В.А. Тревел-грант на ISN (Гонолулу, США) 2022 г.
6. Трофимов А.Н. Тревел-грант на FENS (Париж, Франция) 2022 г.

Гранты за последние 5 лет

1. 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.
2. 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.
3. 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. 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

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.