Отчеты 1998 года по физиологии

На главную | Контакты | Карта сайта

| Система Грант-Экспресс

| Новости РФФИ
| Объявления
| Подписка на новости

| Общие сведения о РФФИ
| Кто есть кто в РФФИ
| Состав совета Фонда
| Адрес и телефон для справок

| Устав РФФИ
| Указы Президента
| Постановления и распоряжения Правительства

| Нормативные документы

| Решения совета Фонда

| Конкурсы РФФИ
| Региональные конкурсы
| Международные конкурсы
| Программы РФФИ
| Финансовое обеспечение проектов

| Вестник РФФИ
| Газета Поиск
| Публикации в СМИ
| Книги, изданные при поддержке РФФИ
| Информационный бюллетень РФФИ
| Издания РФФИ

| Использование результатов
| Контроль использования финансовых средств

| Международная деятельность
| Научные фонды
| Ведомства и академии
| Библиотеки и информационные центры
| Полезные ссылки

| Издательство Wiley
| Издательство «The American Mathematical Society»
| Издательство Elsevier
| Американское физическое общество (APS)
| Издательство IOP Publishing Limited
| Издательство The Royal Society of Chemistry
| Издательство Springer

| Введение
| 2009 год
| 2010 год
| 2011 год

| WIN-1251
| KOI8-R
| English

ОТЧЕТЫ 1998 ГОДА ПО ФИЗИОЛОГИИ

Профессор В.Г.Скребицкий
НИИ Мозга РАМН

На итоговой сессии Экспертного совета по физиологии и медицинским наукам 1998 г. было рассмотрено 246 проектов, из которых в 1998 г. закончился 91 и продолжаются 155. Обращает на себя внимание тот отрадный факт, что в последние годы заметно увеличилось количество публикаций в международных журналах с высоким рейтингом. Вот некоторые цифры за 1998 г.: Nature - 2, J. of Physiol. - 1, Eur. J. Physyol. - 2, Neuroscience - 5, Eur. J. of Neuroscience - 2, J. of Neuroscience - 2, Exp. Br. Res. - 3, J. Compar. Neurology - 2 и т.д. Эти цифры свидетельствуют как о повышении качества исследований, так и о повышении умения их хорошо преподносить - что тоже немаловажно.

Поскольку тематика и результаты многих проектов были подробно представлены в предыдущем аналитическом обзоре за прошлый год (см. Вестник РФФИ 3(13) 1998), то в настоящем обзоре мы ограничимся рассмотрением лишь некоторых проектов, закончившихся в этом году и представляющих основные направления изучения физиологии нервной системы.

Отчеты по отдельным разделам подготовлены членами Экспертного совета Отдела биологии и медицинской науки РФФИ.

Нейрофизиология и физиология органов чувств

Одной из основных тенденций современной нейрофизиологии является сближение классических нейрофизиологических подходов (регистрация электрической активности отдельных нейронов и нейронных популяций, запись активности ионных каналов и т.д.) с молекулярно-биологическими, гистохимическими и генетическими подходами. Такое сочетание разных методов и, можно сказать, разных областей знания ведет к новому синтетическому взгляду на физиологические процессы, дающему возможность не только видеть морфологический субстрат, но и целенаправленно влиять на их течение. Автор этих строк был свидетелем одного из таких исследований, проводимых в Отделе профессора Т. Блисса (Институт медицинских исследований, Лондон), в котором можно было видеть, как меняется концентрация Са в отдельном шипике дендрита (так называемый "кальциевый имидж") в зависимости от параметров стимуляции отдельного нервного волокна. Ввиду чрезмерной стоимости такого рода работ они, к сожалению, пока у нас малодоступны, но тенденция к комплексному использованию высокоспециализированных методов явно прослеживается во многих проектах.

По-прежнему важное место занимают исследования медиаторов, рецепторов и ионных механизмов функционирования нервных клеток. Изучению этого вопроса посвящено большое количество проектов, выполненных на разных объектах. Так, в работе Н.П.Веселкина (96-04-50611, ИЭФиБ РАН), проведенной на круглоротых (миноги) и амфибиях, использован комплексный подход, включающий регистрацию ионных токов, ультраструктурное и гистохимическое исследование тормозных интернейронов. Получены оригинальные данные о природе осцилляций мембранного потенциала клеток, участвующих в спинальном автоматизме. Особенностям метаболизма и рецепции серотонина посвящен ряд проектов, в частности проект Н.К.Поповой (96-04-49960, ИЦиГ СО РАН), где этот вопрос исследован в аспекте разной генетической предрасположенности крыс к выбору стратегии защитного поведения. Изучение роли разных медиаторов (ацетилхолина, серотонина и глутамата) в организации локомоторного поведения крылоногого моллюска клиона проведено в проекте Ю.В.Панчина (96-04-49115, ИППИ РАН) с использованием поведенческих, электрофизиологических, иммуногистохимических и генетических подходов. В этом же проекте высказаны интересные мысли в области биологии развития морской нематоды (Публикация в Nature).

Проблеме рецепции ацетилхолина посвящено детальное исследование механизмов десенситизации холинорецепторов в нервно-мышечном синапсе. Показано, что все горионы - "медиаторы воспаления" угнетают синаптическую передачу разными способами: серотонин блокирует открытые ионные каналы, брадикинин угнетает передачу ритмической серии сигналов и т.д. Открыт новый тип пресинаптических метаботропных пуринорецепторов, реализующих ингибиторные эффекты АТФ (Р.А.Гинниатулин, 96-04-48358, Каз.ГМУ).

Другое направление, также связанное с особенностями действия разных медиаторов - это анализ субъединичного состава рецепторов, определяющего характер реакции клетки. За рубежом эти исследования проводятся главным образом на рекомбинантных клетках. В проекте Л.Г.Магазаника (96-04-48619, ИЭФБ РАН) на нативных клетках, изолированных из разных отделов мозга, изучены функциональные свойства глутаматных рецепторов (АМПА-типа) в зависимости от наличия в них субъединицы Glu Р2 (Публикация в J. of Physiol.).

Проблемы, связанные с генетической детерминированностью экспрессии рецепторных белков, также являются одной из горячих точек нейронауки. У нас они разрабатываются в нескольких проектах, в частности, в проекте К.В.Анохина (97-04-49828, НИИНФ РАМН), где изучена роль экспрессии гена с-fos. в консолидации и реконсолидации долговременной памяти у крыс и цыплят.

По-прежнему одно из центральных мест в мировой физиологии занимает наука о ионных каналах возбудимой и невозбудимой мембраны. Эта проблема разрабатывается в ряде проектов, из которых особенно хотелось бы отметить проект Г.Н.Можаевой (96-04-48926, ИНЦ РАН), в котором открыт новый тип высокоселективных ионных каналов, чувствительных к инозитолтрифосфату (Публикация в Nature).

Своеобразный подход к изучению нейронов, секретирующих разные медиаторы, представлен в работе М.В.Угрюмова (96 04 49411, НИИ биологии развития им. Н.К.Кольцова). Детально изучены факторы, определяющие дифференцировку пептид- и моноаминэргических нейронов гипоталамуса, выявлен половой диморфизм дофаминэргических клеток и роль стероидных гормонов в его формировании.

Наряду с нейроэндокринологическим аспектом в ряде проектов изучено взаимодействие нервной и иммунной систем, в частности, механизмы передачи афферентной информации от иммунной системы в ЦНС. Выявлены условия и динамика экспрессии генов интерлейкина 1 в процессе пирогенной реакции на введение эндотоксина (В.Н.Клименко, 96 04 49511, НИИ экспериментальной медицины РАМН).

Как было отмечено, основная тенденция современной нейрофизиологии направлена на ее сближение с молекулярной биологией и генетикой. Эта тенденция, несмотря на ее очевидную прогрессивность, создает некоторую опасность отрыва от понимания функций организма как целого. В этой связи следует отметить те проекты, которые заполняют брешь, ставя вопросы клеточной физиологии в связь с задачами понимания таких интегративных функций мозга как организация селективного внимания, память и обучение (П.В.Симонов, 94-04-48197, ИВНД и НФ РАН; О.С.Виноградова, 96-04-48537, ИТЭБ РАН). Интегративные аспекты деятельности мозга ставятся также в проекте Э.А.Кастандова (96-04-49073, ИВНД и НФ РАН), посвященном такой важной психофизиологической проблеме, как роль неосознанной установки при зрительном восприятии.

Механизмы движений были объектом ряда проектов. Так, в работе М.Е.Иоффе (96-04-49412, ИВНД и НФ РАН) исследовались мозговые механизмы формирования новых движений в процессе двигательного обучения и было осуществлено их математическое моделирование. Работа проводилась на животных и на людях. Изучению систем отсчета, служащих человеку ориентиром положения его тела в пространстве, посвящен проект В..С.Гурфинкеля (96-04-48608, ИППИ РАН), отличающийся ясностью изложения и очевидной значимостью для "самопознания."

К числу традиционно сильных направлений нашей науки относится исследование процессов сенсорной рецепции. В этом направлении в 1998 году получен ряд интересных результатов. Так, в проекте М.А.Островского (96- 04-49819, ИБХФ РАН) успешно выполняется исследование механизмов зрительной рецепции, связанных с защитой структур глаза от фотоповреждения видимым светом. Обнаружено, что внутренний сегмент фоторецепторной клетки обладает высокой активностью NO-синтазы и содержит NO в высокой концентрации, а также гуанилатциклазу. Показано, что пигментные гранулы сетчатки обладают фотосенсибилизирующим действием на окисление полиненасыщенных жирных кислот, что важно для понимания механизмов повреждающего действия света на сетчатку и пигментный эпителий глаза. В проекте Ф.Г.Грибакина (97-04-48769, ИЭФиБ РАН) проведено детальное изучение коротковолновых бистабильных зрительных пигментов (Р-450) насекомых. Получены оригинальные данные о спектрах поглощения синечувствительных фоторецепторов.

Ряд проектов посвящен физиологии внерецепторных сенсорных процессов и физиологии сенсорных центров. Так, под руководством А.Я. Супина (96-04-48036, ИПЭЭ РАН) весьма успешно развивается имеющее фундаментальное значение исследование соотношения частотной и временной разрешающей способности слуховой системы. Для этого разработан новый метод стимуляции слуха с помощью "гребенчатых спектров", с изменяемым наложением спектральных максимумов и минимумов. В проекте Я.А.Альтмана (96-04-48030,ФИН РАН) исследуются базисные механизмы помехоустойчивости слуховой системы при пространственной локализации источника звука. Показано, что величина ответа на маскирующий звук изменяется как периодическая функция интераурального фазового сдвига, причем в разных участках слуховой коры характеристические задержки и оптимальный фазовый сдвиг оказались различными.

Физиология висцеральных систем

Для современных тенденций в физиологии характерно стремление понять регуляцию функций на клеточном и молекулярном уровнях. Анализ отчетов по грантам РФФИ за 1998 г. показывает, что такое направление успешно реализуется при изучении механизмов гормональной регуляции транспорта воды и ионов в биологических мембранах. Прогресс в этой области достигнут благодаря комплексному подходу с использованием методов молекулярной биологии, биохимии и классической физиологии. Клонированы полномерные копии ДНК двух форм мРНК аквапорина-4 (AQP4), тканеспецифического белка, формирующего водные каналы в мембранах клеток мозга, почечных канальцев и легочного эпителия. Выявлена специфическая возрастная динамика экспрессии мРНК AQP4 в этих органах; показано, что в отличие от гипоталамуса и почки, где наблюдается постепенное нарастание содержания мРНК AQP4, в легких обнаруживается пик экспрессии в момент рождения, когда резко усиливается резорбция жидкости из дыхательных путей в кровеносную систему (С.М.Зеленин, 98-04-49369, НИБХ СО РАН).

Показано, что в период становления функциональной компетентности почки усиливается экспрессия гена рецептора вазопрессина типа V2, сопряженного с аденилатциклазной системой внутриклеточных посредников. Результаты изучения свойств V2 рецептора позволяют полагать, что происходит изменение соотношения гликозилированных форм на разных стадиях онтогенеза и способности формировать рецепторные кластеры, характерные для взрослой почки (Е.И.Соленов, 96-04-50102, ИЦиГ СО РАН).

Установлена роль аутакоидов, синтезируемых в осморегулирующих органах, как факторов, обусловливающих водонепроницаемость эпителия и модулирующих эффект антидиуретического гормона. Показано, что в филогенезе позвоночных синтез простагландинов выявляется на этапах, предшествующих формированию нейрогипофизарной регуляции транспорта воды. Предложен метод коррекции некоторых форм ночного энуреза человека, в основе которого лежит усиленный синтез аутакоидов путем ингибирования синтеза простагландинов (Ю.В.Наточин, 96-04-48622, ИЭФиБ РАН). Найдено, что ингибирование гидроосмотического действия вазопрессина простагландином Е2 осуществляется с двух типов рецепторов (ЕР3 и ЕР1) и включает соответствующие им системы вторичных посредников (Р.Г.Парнова, 97-04-48547, ИЭФиБ РАН).

Дальнейшее развитие получили работы, направленные на изучение регуляции сердечно-сосудистой системы. В экспериментах на кошках изучены механизмы, лежащие в основе модулирующего действия регуляторных пептидов (энкефалинов, соматостатина, нейрофизина, их синтетических аналогов и антагонистов) на величину вагусного хронотропного эффекта и состояние его тонизирующего и синхронизирующего компонентов. Выявлен вклад различных типов опиатных рецепторов в реализацию модулирующего влияния энкефалинов, установлена взаимосвязь между их структурной и ваготропной активностью (В.М.Покровский, 97-04-48085, Кубанская государственная медицинская академия). Разработана принципиально новая экспериментальная модель механической неоднородности в сердце. Созданы алгоритмы и программно-инструментальные средства для анализа региональной механики сердечной мышцы по данным ультразвуковой и рентгеновской диагностики. Путем экспериментального моделирования показано, что эффекты неоднородности связаны с перераспределением условий механической нагруженности между различными регионами в стенке левого желудочка (Ф.А.Бляхман, 96-04-500039, Уральский госуниверситет им. А.М.Горького).

Методами компьютерного и электрофизиологического моделирования изучена динамика фаз процессов деполяризации - реполяризации в сердце при различных режимах работы. Реализована в виде пакета прикладных программ компьютерная база данных реальных электросигналов для совместного ее ведения с научно-медицинскими центрами (О.В.Баум, 96-04-78789, ИТЭБ РАН).

Ряд проектов посвящен рассмотрению механизмов регуляции системы пищеварения. Получены новые данные о взаимодействии метасимпатической нервной системы с лимфоидными фолликулами стенки пищеварительного тракта. Изучены мембранные механизмы нейроиммунных отношений в лимфоидных образованиях (А.Д.Ноздрачев, 96-04-48204, ФИН РАН). Продолжает оставаться в центре внимания специалистов различного профиля проблема формирования специализированных аппетитов. Показана важная роль блуждающих нервов в регуляции вкусовой функции предпочтения, избегания и выбора стратегии пищевого поведения. Соответственно полученным данным, интероцептивная сигнализация в значительной степени определяет когнитивную деятельность, а ее ограничение приводит к выбору более примитивной стратегии поведения (В.Г.Кассиль, 96-04-48690, ФИН РАН).

Проблемы физиологии эндокринной системы нашли отражение в немногих завершенных проектах. Получены оригинальные данные о механизмах стимуляции тиреоидной функции. Показано субклеточное распределение кальций-зависимых протеаз в тиреоцитах. Найдено, что активный динамический пул кальпаинов ассоциирован с внутриклеточными мембранами, а неактивный распределен в цитозоле. Обнаружен феномен быстрой активации кальпаинов при стимуляции щитовидной железы тиреотропином. При этом показано, что активация кальпаинов может происходить независимо от изменения состояния главных систем вторичных посредников в цитоплазме тиреоцита (Е.А.Строев, 96-04-48423, Рязанский государственный медуниверситет им. И.П.Павлова).

Обнаружен новый механизм регуляции биологической активности интерлейкина-1 пептидом, содержащим аминокислотную последовательность, гомологичную адренотропному гормону. Предполагается, что он может выполнять функцию обратной связи. Синтезирован лейкокортикотропин (LCT) - аналог этого пептида. Установлено, что иммуносупрессорный эффект LCT осуществляется цАМФ-зависимым механизмом (И.В.Косарев, 96-04-49756, Институт инженерной иммунологии Минздравмедпрома РФ, ИТЭБ РАН).

Подводя некоторый итог анализа отчетов по проектам, поддержанным РФФИ, можно заключить, что в области физиологии висцеральных систем имеется целый ряд достижений, и отечественные школы сохраняют свои позиции в мировой науке. Разработаны новые методические подходы, многие работы ведутся на высоком уровне, получены интересные нетривиальные результаты, о чем свидетельствует публикация материалов в центральных и зарубежных журналах с высоким импакт-фактором. К сожалению, это касается далеко не всех проектов. Приходится констатировать, что утратили лидирующие позиции коллективы, работающие в области физиологии пищеварения и физиологии дыхания. Крайне мало проектов эволюционной или экологической направленности, в которых используется комплексный, междисциплинарный подход для выявления механизмов, лежащих в основе функциональной эволюции. Немногие проекты посвящены рассмотрению закономерностей функционирования эндокринной системы (с точки зрения интеграции молекулярных механизмов в единую целостную функциональную систему). Сокращенное финансирование в 1998 г. не позволило в ряде случаев выполнить план исследований в полном объеме.

Copyright © 1997-2007 РФФИ | Дизайн и программирование: Intra-Center