«Наука должна быть веселая, увлекательная и простая. Таковыми же должны быть и ученые». Эти слова принадлежат советскому физику, инженеру, лауреату Нобелевской премии Петру Леонидовичу Капице (1894 – 1984 гг.).
В Тверском государственном медицинском университете по инициативе его ректора, профессора, доктора медицинских наук, заведующего кафедрой неврологии, реабилитации и нейрохирургии Леси Васильевны Чичановской и профессора, доктора медицинских наук, заведующего кафедрой физиологии Ирины Илларионовны Макаровой был организован межкафедральный научно-образовательный центр физиологии и патологии мозга, который является площадкой для интеграции фундаментальных и клинических исследований. Работа центра базируется на коммуникации между специалистами ряда кафедр вуза, представляющими различные разделы нейронаук – нейрофизиологию, неврологию, нейрореабилитацию, психофизиологию, нейропсихологию, и создает точки их соприкосновения и эффективного взаимодействия, сообщает "Край справедливости".
Каковы же основные направления научных исследований в центре? В клинике Тверского ГМУ (главный врач профессор Денис Владимирович Федерякин) ассистентом кафедры неврологии, реабилитации и нейрохирургии Алёной Александровной Виноградовой проводится диагностическая и исследовательская работа по определению состояния периферических нервов, нервно-мышечной передачи и мышц, а также выявлению заинтересованности мотонейронов спинного мозга – электронейромиография. Данная методика позволяет помочь клиницисту в постановке правильного диагноза, контроле течения патологического процесса, оценке эффективности проводимого лечения. Объем обследования определяется исходя из задачи исследования, определяемой лечащим врачом, характера и тяжести заболевания, либо в соответствии с жалобами больного.
С 2021 г. на базе клиники можно выполнить полное электронейромиографическое обследование на аппарате «Нейро-МВП-4» отечественного производителя «Нейрософт». На сегодняшний день было проведено более 300 диагностических процедур различного объема. Также в рамках научного компонента в период с 2021 по 2022 гг. проходило исследование, посвященное изучению клинико-электромиографических особенностей поражения периферической нервной системы у пациентов, перенесших инфекцию, вызванную вирусом SARS-COV2-19 (результаты работы были опубликованы и доложены на научных конференциях).
А.А. Виноградовой используется методика транскраниальной магнитной стимуляции. Принцип данной методики заключается в использовании кратковременных магнитных стимулов. Возникающее электромагнитное поле высокой интенсивности свободно и абсолютно безболезненно для пациента проникает сквозь мягкие ткани, кости черепа и воздействует на функциональное состояние определенных структур головного мозга посредством модуляции на уровне нейромедиаторных систем. Индуцируемое магнитное поле может вызывать как тормозящий, так и возбуждающий эффект на корковые нейроны. Эффект определяет частота стимуляции.
На сегодняшний день транскраниальную магнитную стимуляцию успешно применяют в неврологии как дополнительную методику при лечении последствий острого нарушения мозгового кровообращения, спастичности при рассеянном склерозе, нейропатических болевых синдромах, мигрени, моторных флюктуациях при болезни Паркинсона, дистонии, эссенциальном треморе. Получены определенные положительные результаты использования неинвазивной нейромодуляции в дополнение к основной терапии при болезни Альцгеймера.
Еще одним направлением работы является полисомнография. Целью проведения этого исследования является объективизация деятельности организма человека во время ночного сна. Для этого регистрируется ряд показателей. Наиболее важными из них являются следующие: электроэнцефалограмма (ЭЭГ), электроокулограмма (ЭОГ), электромиограмма (ЭМГ), дыхательные движения груди и живота, поток выдыхаемого воздуха, шум дыхания (храп), уровень насыщения крови кислородом, движения конечностей, положение тела в постели.
Пройдя обучение в отделении сомнологии в ФГБУ НКЦО ФМБА России, кандидат медицинских наук, невролог Светлана Сергеевна Рубина является специалистом-сомнологом, который занимается диагностикой и лечением широкого спектра расстройств сна, совмещая клиническую работу с исследовательской.
На базе клиники университета организована возможность проведения ночных полисомнографических исследований под наблюдением персонала, включающего онлайн-мониторинг и видеонаблюдение, и проведение СИПАП- и БИПАП-терапии под таким наблюдением. Для консультаций наиболее сложных в диагностическом плане больных, привлекаются заведующие отделениями клиники, сотрудники кафедр неврологии, реабилитации и нейрохирургии, эндокринологии, оториноларингологии и хирургии университета.
Сомнолог С.С. Рубина ведет постоянную работу по составлению и актуализации реестра пациентов с апноэ сна в Твери и Тверской области, принимает участие в изучении состояния и качества оказания сомнологической амбулаторно-поликлинической помощи в регионе, разрабатывает предложения о порядке и показаниях направления больных на консультации в клинику университета из районов области и города Твери.
На современном этапе эволюции мозг человека получает и вынужден перерабатывать огромный поток информации. В связи с этим все большая роль в социальной адаптации отводится когнитивной деятельности. Для изучения электрической активности структур мозга во время умственной работы используется метод вызванных потенциалов.
Вызванные потенциалы, как ответная реакция мозговых структур на дозированный стимул различной модальности в зависимости от объекта обследования (свет, звуки и т.д.), возникают вследствие трансформации энергии раздражения в поток нервных импульсов, который подвергается сложной обработке на пути следования к коре полушарий большого мозга. В связи с этим вызванные потенциалы позволяют оценивать функциональное состояние образований мозга, связанных с проведением и обработкой афферентного сигнала определенной модальности.
По современным представлениям в вызванных потенциалах выделяют как сенсорную составляющую (ранние компоненты ответа), так и когнитивную составляющую, отражающую процессы обработки информации: механизмы ориентировочной реакции, внимания, процессы опознания и принятия решения, прогнозирования событий, извлечения информации из памяти и т.д. (поздние компоненты ответа).
Суть анализа когнитивных процессов головного мозга заключается в выделении не только реакции на тот или иной основной раздражитель, но и в происхождении в мозгу эндогенных событий, связанных с узнаванием и запоминанием стимула.
Маркером высших интегративных функций головного мозга, позволяющим объективно оценить степень нарушения когнитивных функций человека, являются когнитивные вызванные потенциалы. В большинстве случаев в качестве электрофизиологической меры когнитивной функции на этапе окончательной идентификации стимула и принятия решения в отношении связанного с ним действия (запоминания, игнорирования и др.), контроля результатов, пространственного анализа и т.д. используется компонент Р300.
На кафедре физиологии сотрудниками используются методики регистрации слуховых и зрительных когнитивных вызванных потенциалов. Так, доцентом, кандидатом медицинских наук Юлией Петровной Игнатовой при обследовании практически здоровых лиц установлена положительная связь уровня ситуативной тревожности и длительности латентного периода Р300. Повышение уровня тревожности обследуемого находит отражение в увеличении длительности латентности Р300. Выявленная связь подтверждает дезорганизующее влияние повышенной тревожности на процессы когнитивной деятельности в целом и является признаком состояния перевозбуждения в центральной нервной системе. Изменение параметров Р300 не является нозологически специфичным, оно носит скорее синдромальный характер.
Афферентная информация запускает определенные двигательные программы и активирует отделы центральной нервной системы, которые ответственны за контроль над этими программами и их корректировку. Координация сенсорных и моторных компонентов двигательного акта является важнейшим условием функционирования сенсорной системы. Наиболее простым и доступным методом, отражающим динамику скорости нервных процессов, их переключение, уровень зрительно-моторной координации, общий уровень работоспособности и активности центральной нервной системы, является оценка характеристик зрительно-моторных реакций. Методика определения параметров зрительно-моторных реакций различного уровня сложности характеризует возбудимость коркового отдела зрительного анализатора, скорость проведения возбуждения по рефлекторной дуге до эффектора включительно и сократительную функцию. Время от начала подачи сигнала до ответной реакции организма затрачивается на проведение и обработку информации в высших отделах мозга и поэтому служит показателем функционального состояния центральной нервной системы.
Зрительно-моторная реакция (ЗМР) может быть простой и сложной. Простую ЗМР (ПЗМР) относят к макродвижениям, которые обеспечиваются пирамидно-стриальным уровнем организации движений. Сложная ЗМР (СЗМР) включает в себя различение сигналов и выбор в соответствии с этим разных способов поведенческого реагирования. СЗРМ принадлежит исключительно к кортикальному уровню моторных действий.
Время сенсомоторных реакций – это высоко валидный тест, позволяющий детально исследовать функциональное состояние ЦНС в динамике.
Оценка параметров ПЗМР позволяет не только характеризовать функциональное состояние ЦНС и работоспособность, но и определять функциональную межполушарную асимметрию. Функциональная межполушарная асимметрия является важнейшим фактором, который оказывает влияние на степень адаптации человека к воздействиям внешней среды, в том числе к сложным условиям профессиональной деятельности.
Психофизиологическое обследование ПЗМР и СЗМР с помощью портативного устройства психофизиологического тестирования УПФТ-1/30 — «Психофизиолог» («Медиком МТД», Россия, г. Таганрог) выполняют старший преподаватель кафедры физиологии Елена Дмитриевна Миловидова и ассистент Алида Камандаровна Алиева.
В период с 2023 по 2024 гг. запланировано проведение научно-исследовательских работ по изучению эффективности неинвазивной нейростимуляции у пациентов с умеренным когнитивном дефицитом, а также оценке эффективности периферической ритмической магнитной стимуляции у пациентов с хроническим болевым синдромом в спине.
Кроме того, на базе клиники установлена программа НС-психотест, которая включает более 220 методик для всесторонней оценки психологического и психофизиологического состояния обследуемых. Особое внимание уделялось изучению когнитивного дефицита у пациентов с постковидным синдромом. В 2023 г. начато исследование по оценке психофизиологического состояния пациентов бариатрического отделения клиники.
На оборудовании центра, приобретенного в 2020 г., выполняются докторские диссертации по неврологии, физиологии, эндокринологии под руководством профессоров Л.В. Чичановской, И.И. Макаровой, Н.А. Беляковой, а также ряд диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук.
В течение трех лет сотрудники кафедр физиологии, неврологии, реабилитации и нейрохирургии, эндокринологии и поликлиники университета опубликовали 15 статей в журналах из Перечня ВАК, 4 статьи в журналах, входящих в базу данных Скопус, представили 19 докладов на конференциях различного уровня.
Кроме диагностической, лечебной, исследовательской работы важное направление – это привлечение сотрудниками обучающихся к научным исследованиям в области физиологии и патологии мозга. Так, на кафедре физиологии в кафедральной лаборатории проходят занятия, где обучающимся рассказывают об этапах исследовательской работы, демонстрируют регистрацию функциональных показателей с последующим анализом полученных данных. Ежегодно студенты, которых интересует наука, представляют свои результаты на итоговой научной студенческой конференции. В 2023 г. студенты 2 курса заняли 1 и 2 места на секции «Валеология», 7 студентов были награждены дипломами победителя I-III степени на Всероссийском конкурсе «Научный прорыв 2023».
Хочется надеяться, что среди нынешнего поколения студентов будут те, кто своими идеями продолжит развивать и прославлять российскую науку.
«Наука имеет отечество, и ученый обязан его иметь. Я – русский. И мое Отечество здесь, чтобы с ним не было», — лауреат Нобелевской премии 1904 года в области физиологии и медицины Иван Петрович Павлов.
Материал подготовлен заведующим кафедрой физиологии, руководитель межкафедрального научно-образовательного центра физиологии и патологии мозга, д.м.н., профессором И.И. Макаровой.
