Заведующий лабораторией
Цикунов Сергей Георгиевич, доктор медицинских наук, профессор
e-mail: tsikunov.sg@iemspb.ru
Телефон: (812) 234-27-35
Краткая история лаборатории
Лаборатория сформирована в 2001 г. С момента основания её возглавляет доктор медицинских наук, впоследствии профессор С.Г. Цикунов. В настоящее время штат Лаборатории составляют два доктора медицинских наук, два кандидата биологических наук, один кандидат медицинских наук, а также сотрудники без учёной степени. В Лаборатории проводят научно-исследовательскую работу аспиранты, студенты.
В рамках внутриинститутского сотрудничества Лаборатория выполняет свои исследования совместно с Отделом общей и частной морфологии, Отделом биохимии, Отделом молекулярной генетики, Отделом нейрофармакологии им. С.В. Аничкова, Неврологическим отделением Клиники.
Основные направления исследований
- Изучение патогенеза расстройств эмоций на моделях психогенной травмы и посттравматического стрессового расстройства у экспериментальных животных и у их потомства.
- Изучение патогенеза стресс-ассоциированных заболеваний у военнослужащих, гражданского населения и у их потомства в регионах с высокой военной и террористической угрозой.
- Эмоциональные, речевые расстройства, расстройства чувствительности и их коррекция у больных после органических повреждений мозга.
Основные научные результаты за последние 5 лет
Известно, что эмоциональное состояние и поведение изменяются под влиянием различных стрессовых воздействий, среди которых особенно актуальны психогенный стресс, токсический стресс и органическое повреждение мозга.
В Лаборатории разработаны модели психогенной травмы и посттравматического стрессового расстройства на крысах, позволяющие исследовать психофизиологические, нейробиологические и наследственные механизмы и аспекты данных заболеваний. Моделируемая у животных патология максимально приближена к аналогичной патологии у человека по этиологии, поведенческим проявлениям, характеру развития, биохимическим и морфофункциональным изменениям, а также по возможности коррекции её сходными фармакологическими средствами.
При развитии моделируемой постстрессовой патологии у крыс регистрируют длительно сохраняющиеся поведенческие отклонения, такие как снижение уровней двигательной активности, исследовательской деятельности, коммуникативности, повышение уровней тревожности, агрессивности, в том числе проявления так называемой патологической агрессии, и появление признаков депрессивноподобных нарушений («поведенческое отчаяние»).
Показано изменение пространственно-временной и ритмической организации биоэлектрической активности мозга крыс во время стресса и в отсроченный период. Выявлены изменения кросскорреляционных связей между различными областями мозга, усиление асимметрии по электрокортикографическим показателям в разных диапазонах колебаний.
Предложен критерий оценки степени переживаемого чувства страха, связанного с угрозой жизни, определяющийся повышением индекса дельта-ритма мозга крыс в момент нанесения психогенной травмы. Использование метода электрокортикографически-зависимого акустического воздействия в реальном времени приводит к нормализации поведения, обменных процессов и межструктурных связей в мозге стрессированных крыс.
У животных обнаруживают изменения в содержании нейромедиаторов моноаминовой группы и их метаболитов в структурах головного мозга. Показаны изменения в функционировании пептидергических (вазопрессин, галанин, орексин, грелин) систем головного мозга. Исходные индивидуальные различия в активности нейромедиаторных и нейромодуляторных систем, обусловленные действием генетических полиморфизмов, рассматриваются в качестве фактора, обеспечивающего стрессоустойчивость организма или предрасполагающего к развитию постстрессовой патологии.
Переживание крысами однократной психогенной травмы приводит к длительно сохраняющимся структурным и функциональным нарушениям в головном мозге — регистрируются гибель клеток в гиппокампе, неокортексе, гипоталамусе, ослабление или исчезновение иммуногистохимической реакции на белок NeuN в нейронах гиппокампа и неокортекса, снижение интенсивности пролиферации в основных нейрогенных зонах мозга; наблюдается дегрануляция тучных клеток в надпочечниках.
Выявлено системное нарушение метаболизма липидов, состоящее в резком и длительно сохраняющемся изменении спектра липидов плазмы крови, — снижении уровня липопротеинов высокой плотности (с увеличением индекса атерогенности) и повышении уровня триглицеридов.
Исследуемые постстрессовые нарушения выявляются на различных сроках после воздействия, характеризуются динамикой развития. Использование фармакологических средств, применяемых в клинике для купирования симптомов постстрессовых расстройств (в частности, препаратов антидепрессивного ряда), показало эффективность в отношении поведенческих, морфофункциональных и биохимических нарушений у животных при моделируемой патологии. На применяемых моделях выявлены дифференциация экспериментальных животных по типам реагирования на психогенный травматический стресс и зависимость развития расстройств от соответствующего типа реагирования.
Обследование потомства стрессированных крыс (матерей, перенёсших стресс до или во время беременности) показало наличие у таких крысят двигательных и эмоциональных отклонений, имеющих черты сходства с психопатическими расстройствами у человека, а также изменений иммунореактивности. Характер и выраженность этих нарушений у потомства обнаруживают связь с полом, изменяются с возрастом и зависят от типа моторной асимметрии матерей. В рамках исследований по поиску и оценке эпигеномных и эпигенетических модификаций в организме как механизмов формирования долговременных последствий влияния стресса на переживших его крыс и на их потомство выявлено гиперметилирование дезоксирибонуклеиновой кислоты в различных отделах головного мозга у родительских особей на различных сроках после стрессового воздействия. Рассматриваются вопросы наследования приобретённых постстрессовых отклонений и влияния пережитого крысами стресса на поведенческие, метаболические и иные характеристики их потомства.
Применяются модели токсического стресса, вызванного введением липополисахарида, интерлейкина-1β (реакция организма на инфекционное заболевание, сепсис) или бисфенола A (экологическое отравление). Регистрируемые различными методами поведенческие, нейрохимические и иные нарушения во многом сходны для стрессов психогенной и токсической природы.
В исследованиях, посвящённых изучению вовлечённости глутаматергической системы мозга в развитие постстрессовой патологии, показаны изменения уровней экспрессии генов отдельных субъединиц NMDA- и AMPA-рецепторов и транспортёра возбуждающих аминокислот EAAT2 в ряде структур мозга, характерные для различных сроков после психогенного стрессового воздействия.
Показано влияние стрессов военной и террористической угрозы на фертильность женщин-военнослужащих и гражданского населения, на развитие их потомства, охарактеризованы психофизиологические, психологические, метаболические и иммунные последствия стресса такого рода.
Экспериментально и клинически показана возможность коррекции выявленных после психогенной травмы мозга нарушений путём направленной регуляции активности нейромедиаторных и нейромодуляторных (пептидергических) систем мозга, в том числе у людей, переживших стресс угрозы жизни во время боевых действий. Экспериментально показана возможность коррекции последствий физической травмы мозга с применением клеточных технологий.
В плацебоконтролируемых клинических исследованиях показаны: позитивное влияние препаратов вазопрессина на функции речи и внимания у больных с афазиями (лечебная активация V2-рецепторов в мозге индуцирует стойкое восстановление речи, вовлекая в компенсаторный процесс интактное полушарие, улучшает вербальную память и внимание), редукция тревожной и депрессивной симптоматики при постинсультных депрессиях, улучшение значений по показателям мозгового кровотока. Полученные данные указывают на новые свойства вазопрессина, расширяют представления о его функциональной роли у человека и о возможных показаниях к его применению в лечении неврологических больных. На основе полученных результатов разработаны и внедрены в клиническую практику изобретения и технологии лечения расстройств речи, чувствительности, недостаточности мозгового кровообращения у больных с различной патологией.
Таким образом, раскрытие механизмов уязвимости и устойчивости к повреждающим факторам различной природы открывает возможности повышения стрессоустойчивости, коррекции патологических состояний, а также профилактики расстройств эмоций и поведения у потомства.
Сотрудники лаборатории
Авалиани Татьяна Варламовна
Сфера научных интересов: двигательные и психоэмоциональные расстройства в онтогенезе, их диагностика, предупреждение, лечение.
Апраксина Наталия Константиновна
Сфера научных интересов: психоэмоциональные, электрофизиологические нарушения при витальном стрессе; эпигенетические механизмы патогенеза нейропсихических расстройств, вызванных витальным стрессом (посттравматические стрессовые расстройства, ангедония, депрессия), и пути их коррекции.
Белокоскова Светлана Георгиевна
Сфера научных интересов: пептидная регуляция функций мозга.
Безнин Глеб Владимирович
Сфера научных интересов: стресс; психогенная травма мозга; морфофункциональные основы постстрессовых расстройств.
Сизов Вадим Викторович
Сфера научных интересов: физиология центральной нервной системы; техника физиологического эксперимента; телеметрия; малоинвазивная хирургия; обработка больших массивов информации (big data).