Интегративная физиология

Приветствие главного редактора

Людмила Павловна Филаретова — Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

Приматолог Эразм Григорьевич Вацуро (1907–1967): к 90-летию приматологической школы в Колтушах

Елена Тихоновна Захарова — Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

Статья посвящена приматологу Э. Г. Вацуро, ученику И. П. Павлова (1849–1936) и Л. А. Орбели (1882–1958). В 1937 году Л. А. Орбели назначил Э. Г. Вацуро заведующим лабораторией антропоидов на Биостанции в п. Колтуши после ареста руководителя этой лаборатории, приматолога П. К. Денисова (1899–01.12.1937), старшего научного сотрудника Биостанции, ученика и сотрудника И. П. Павлова. Четыре года (1933–1937) он посвятил исследованию высшей нервной деятельности (ВНД) шимпанзе Розы и Рафаэля, доложив результаты своих исследований в мае 1937 года, что до 1950-го могло считаться защитой докторской диссертации по совокупности научных трудов. После ареста П. К. Денисова Э. Г. Вацуро продолжил эти исследования (1937–1944) под руководством директора Биостанции Л. А. Орбели, защитив диссертацию по ВНД антропоидов на соискание степени доктора биологических наук (1946). В статье обсуждается сложная судьба ученого, принадлежавшего к дворянскому сословию, авторство диссертации которого и после его смерти будет подвергаться сомнению. В статье приводятся доказательства отсутствия плагиата при сравнении результатов исследований ВНД Рафаэля в монографии-диссертации Э. Г. Вацуро (Вацуро 1948) с работой П. К. Денисова (Денисов 1958).

Воздействие факторов межпланетного полета на функции центральной нервной системы: модельные эксперименты на приматах

Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

Подготовка к медико-биологическому обеспечению межпланетных полетов, связанных с выходом космического корабля за пределы защитного действия магнитосферы Земли, диктует необходимость пересмотра концепции радиационного риска: от оценки отдаленных стохастических последствий, принятой для орбитальных полетов, к оценке риска функциональных нарушений центральной нервной системы. В межпланетных миссиях на первый план выступает так называемый эргономический риск, связанный с угрозой нарушений операторской деятельности космонавтов непосредственно в полете. Это требует проведения комплекса нейробиологических исследований в наземных экспериментах как на мелких лабораторных животных, так и на приматах. Исследования на приматах, в частности, моделирование базовых элементов операторской деятельности, являются необходимым звеном для оценки риска их нарушений и экстраполяции полученных данных на человека. В статье приведен анализ проблематики в данной области и обзор экспериментальных работ авторов, посвященных модельным экспериментам на приматах, воспроизводящим условия радиационной обстановки межпланетного полета. Изучены когнитивные функции и обмен моноаминов в периферической крови при комплексном воздействии различных видов ионизирующих излучений и моделируемой невесомости. Показано, что существенные нарушения когнитивных функций вызывает комбинированное воздействие гамма-излучения и / или ионов углерода и моделируемой гипогравитации у животных с несбалансированными нервными процессами и превалированием возбуждения. Показана ведущая роль типологических характеристик высшей нервной деятельности обезьян в характере функциональной реакции центральной нервной системы на экспериментальные воздействия: обезьяна сильного уравновешенного типа высшей нервной деятельности успешно сохраняла когнитивные функции после всех экспериментальных воздействий. Нейрохимические исследования косвенно свидетельствуют о ведущей роли дофаминергической системы мозга в балансе нарушений обмена медиаторов в мозге.

Обзор научной программы симпозиумов «Физиология дыхания: перспективные направления исследований». XXIV Съезд физиологического общества им. И. П. Павлова

Нина Павловна Александрова, Виктор Михайлович Баранов — Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

В статье представлен обзор докладов участников двух симпозиумов «Физиология дыхания: перспективные направления исследований», включенных в научную программу XXIV Съезда физиологического общества им. И. П. Павлова, состоявшегося в Санкт-Петербурге 11–15 сентября 2023 года. В краткой форме изложено основное содержание докладов ученых из университетов и научно-исследовательских институтов Москвы, Санкт-Петербурга, Самары, Рязани, Оренбурга, Красноярска, Томска, Воронежа, Луганска, Минска, Гродно; приведены ссылки на опубликованные тезисы. Заслушав и обсудив 13 устных и 12 стендовых докладов, участники симпозиумов отметили высокий методический и теоретический уровень представленных исследований. В качестве наиболее перспективных направлений в области фундаментальной и прикладной физиологии дыхания выделены следующие: исследования механизмов регуляции дыхания на различных уровнях центральной нервной системы в нормальных и экстремальных условиях с целью изучения взаимодействия респираторной и сердечно-сосудистой системы при обеспечении организма кислородом; исследования недыхательных функций легких с проведением молекулярных исследований, направленных на выявление биомаркеров метаболизма, заболеваний дыхательной системы, реакций организма на неблагоприятные факторы внешней среды; изучение возможности использования в лечебных целях искусственной атмосферы и газовых смесей, содержащих инертные газы.

Генетические и эпигенетические механизмы поведенческих функций: современное состояние и перспективные направления

Наталья Алековна Дюжикова, Екатерина Александровна Никитина — Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

В статье представлен обзор докладов участников симпозиума «Генетические и эпигенетические механизмы поведенческих функций», включенных в научную программу XXIV Съезда физиологического общества им. И. П. Павлова, состоявшегося в Санкт-Петербурге 11–15 сентября 2023 года. Изложено основное содержание докладов ученых из университетов и научно-исследовательских институтов Москвы, Санкт-Петербурга, Калининграда, Новосибирска, Петрозаводска, Нижнего Новгорода, Ярославля, Ростова-на-Дону, Казани, Красноярска. Отмечен высокий методический и теоретический уровень представленных исследований, лежащих в русле крайне востребованного интегративного подхода к исследованию поведения. Современное понимание механизмов генетической и эпигенетической регуляции нервных сетей мозга при реализации поведенческих функций может быть достигнуто только совместными усилиями физиологии и генетики. Сложная система физиологических реакций, обусловливающая поведенческий фенотип, регулируется как непосредственно геномом, так и изменениями экспрессии генов, в основе которых лежат различные эпигенетические механизмы. Крайне важно учитывать, что пути реализации генетической информации не только регулируются генетическими, эпигенетическими и средовыми факторами, но и сами физиологические процессы опосредуют реализацию генетической программы. Дальнейшая разработка подходов, представленных в докладах симпозиума, открывает новые горизонты исследования поведенческих функций и коррекции патологических поведенческих реакций.

Влияние эхинакозида на течение мукозита на фоне противоопухолевой терапии иринотеканом

Хикару Оцуки, Шизука Джонан, Тайсэй Цудзии, Нахла Хамуда, Кикуко Амагазе — Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

Противоопухолевый препарат иринотекан метаболизируется с образованием SN-38. Последний повреждает слизистую оболочку кишечника и может вызывать тяжелую отсроченную диарею, что, как показывает клиническая практика, может стать причиной прекращения противоопухолевой терапии. Исследование ставило целью выяснить патогенез кишечного воспаления, возникающего на фоне терапии иринотеканом. Также было изучено действие эхинакозида, который, согласно опубликованным данным, уменьшает апоптоз и воспаление, вызванное липополисахаридами. Иринотекан (75 мг/кг) вводили семинедельным самцам мышей BALB/c внутрибрюшинно один раз в день в течение четырех дней. При этом наблюдалось ежедневное снижение массы тела и отсутствие диареи. Некропсии проводили через 24 и 72 ч после введения последней дозы. Было обнаружено клеточное повреждение в тонком кишечнике, особенно выраженное в подвздошной кишке. Через 72 ч в подвздошной кишке наблюдалось значительное повышение активности миелопероксидазы. Одновременное с иринотеканом пероральное введение эхинакозида (500 и 1000 мг/кг) значимо предотвращало потерю веса и повреждение клеток в подвздошной кишке. Это указывает на участие кишечных бактерий в развитии воспаления, что коррелирует с ранее описанными случаями энтерита на фоне терапии флюороурацилилом (5-FU). Увеличение скорости деконъюгации бета-глюкуронидазой могло усилить повреждение тканей, вызванное непосредственно SN-38. Кроме того, было обнаружено, что иринотекан вызывает меньшее повреждение тканей толстой, нежели тонкой кишки, что, потенциально, объясняет клиническое отсутствие диареи. В заключение следует отметить, что одновременное применение эхинакозида на фоне терапии иринотеканом значительно подавляет выраженность кишечного воспаления, что говорит о пользе применения эхинокозида при энтеритах, вызванных приемом иринотекана.

Филогенетические и психологические аспекты классификации жестов при умышленном сокрытии информации (обмане)

Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

В статье представлена полная авторская классификация жестов при умышленном сокрытии информации (обмане). Пантомимика человека во время страха разоблачения (стресса) рассматривается с точки зрения приматологического, этологического и психологического подходов. Адаптивные жесты классификации относятся к невербальному проявлению поведенческих стратегий инстинкта самосохранения при угрозе. Ресурсные жесты появляются под воздействием стрессора и вызванного им защитного механизма психики — регресса. В стрессовом состоянии причастные лица невербально демонстрируют переадресованную детскую привязанность к матери. Авторский коллектив провел сравнительный анализ пантомимики 40 людей и 60 макак и павианов с целью выявления природы и филогенеза жестикуляции. Полученные данные показали, что в ответ на угрозу обезьяны и респонденты продуцировали гомологичные движения бегства и закрытия. Ресурсная жестикуляция базируется на филогенетических автоматизмах привязанности (груминге, тактильном контакте, рефлексе цепляния) детеныша обезьяны к самке. Филогенетической основой транс-жестов является функциональная расположенность к трансу у антропоидов, приматов и Homo sapiens. Классификация может применяться в детекции лжи, нановерификации противоправного поведения и терроризма с использованием искусственного интеллекта, психодиагностике.

Сравнительная характеристика поведения группы макак-резусов в условиях пребывания во внутреннем и уличном вольерах

Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

Двигательное и социальное ограничение обезьян, содержащихся в лабораторных условиях, существенно меняет их видоспецифическое социальное поведение, тогда как условия, приближенные к естественным, обеспечивают им повышенные социальную, двигательную, манипуляторную, зрительную, обонятельную и слуховую стимуляции. Проведен анализ поведения четырех подростков макак-резусов (Macaca mulatta) в возрасте 24–27 месяцев, проживающих совместно в составе группы из девяти особей того же возраста во время пребывания во внутреннем (зимнем) и уличном (летнем) вольерах. Проводили 30-минутную фокальную регистрацию спонтанных поведенческих реакций каждой особи в течение одного летнего месяца для сравнительной оценки особенностей проявления двигательного, социального и индивидуального поведения обезьян в двух локациях. Выявлено, что в уличном вольере, в сравнении с помещением, у макак достоверно возрастала общая двигательная активность, количество ориентированно-исследовательских реакций и манипуляций с объектами, при этом наблюдалось достоверное снижение социального поведения: уменьшалось количество как дружелюбных, так и агрессивных взаимодействий. Характерно, что на улице индивидуальное поведение превалировало над социальным, тогда как в помещении эти виды активности были представлены равномерно. Проведенный анализ позволяет глубже понять роль пространства для улучшения психологического климата в сообществе макак-резусов, повышающего надежность получаемых результатов при использовании этих животных в качестве наиболее доступных биологических моделей для клинических и психофизиологических исследований, а также онтогенетические механизмы организации социального поведения подростков макак.

Влияние нитрергических сигналов на выброс серотонина в медиальной префронтальной коре крыс

Мария Андреевна Сусорова, Наталья Борисовна Саульская — Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

Оксид азота (NO) участвует в модуляции активности ряда нейротрансмиттерных систем мозга. Вместе с тем эффекты NO на активность серотониновой системы медиальной префронтальной коры (мПК) остаются недостаточно изученными. Ранее нами было показано, что экзогенная нитрергическая стимуляция мПК локальными введениями донора NO диэтиламин ноноата (DEA, 0,1–1 мМ) дозозависимо увеличивает уровень внеклеточного серотонина в этой области. Данная работа посвящена изучению эффектов эндогенной нитрергической стимуляции мПК на высвобождение серотонина в этом отделе коры, а также выяснению влияния более значительной экзогенной нитрергической стимуляции мПК введением 3мМ DEA на этот показатель. В экспериментах, проведенных на крысах линии Спрег-Доули методом внутримозгового микродиализа и высокоэффективной жидкостной хроматографии, было показано, что диализная инфузия в мПК субстрата NO-синтазы L-аргинина (0,1 мМ, 1 мМ) (эндогенный эффект) сопровождается дозозависимым подъемом уровня внеклеточного серотонина в этой корковой области. Введение 5 мМ L-аргинина в мПК увеличивало этот показатель в той же степени, что и введение 1 мМ этого препарата. При этом введение в мПК 3 мМ DEA вызывало первоначальный подъем уровня внеклеточного серотонина в мПК, за которым следовало снижение этого показателя ниже фоновых значений. Результаты свидетельствуют, что эндогенная нитрергическая стимуляция мПК оказывает активационное действие на серотониновую нейропередачу в этой области, что выражается в увеличении уровня внеклеточного серотонина в мПК в ответ на введение L-аргинина. Значительная экзогенная нитрергическая стимуляция мПК введением 3 мМ DEA оказывает двухфазный эффект на активность серотониновой системы, первоначально повышая, а затем быстро снижая уровень внеклеточного серотонина в мПК.

Изменение содержания продуктов окислительной модификации белков в сыворотке крови у различных видов осетровых при их адаптации к гиперосмотической среде

Анна Вадимовна Вьюшина, Ольга Геннадьевна Семенова, Людмила Сергеевна Краюшкина — Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

В данной работе исследовали изменения окислительной модификации белков (ОМБ) сыворотки крови у осетровых разных эколого-физиологических групп в процессе их адаптации к морской воде с целью выяснения физиолого-биохимических различий в функционировании механизмов осмотической и ионной регуляции у осетровых этих групп. Были изучены: стерлядь Acipenser ruthenus (Linnaeus, 1758, пресноводный вид из Средней Волги, совершающий миграции только в пределах реки), сибирский осетр из реки Лена A. baerii (Brandt, 1869, пресноводный вид, совершающий кратковременные пищевые миграции в эстуарий с соленостью воды до 10 ‰), русский осетр A. gueldenstaedtii (Brandt et Ratzeburg, 1833) и белуга Huso huso (Linnaeus, 1758, солоноватоводные анадромные виды Волго-Каспийского бассейна, совершающие регулярные миграции «река-море- река» и обитающие в каспийских водах при солености до 12–14 ‰). Для определения количества продуктов ОМБ использовали методику Арутюняна с соавторами (Аrutyunyan et al. 2000). Показано, что у стерляди уровень ОМБ при солевой нагрузке падает, у сибирского осетра остается без изменений; у изученных анадромных видов колебания уровня ОМБ совпадают с динамикой осмолярности, увеличиваясь в течении 12 часов после перевода рыб в искусственную морскую воду и снижаясь после перехода на гипоосмотический тип регуляции. Можно заключить, что показатели ОМБ сыворотки крови являются значимыми маркерами адаптационных перестроек у осетров различных экологических групп.

Влияние слабых низкочастотных магнитных полей на глазодвигательные мышцы

Fri, 29 Dec 2023 00:00:00 +0000

Представлены результаты исследования влияния слабых низкочастотных магнитных полей на систему управления глазодвигательными мышцами человека. Определены первичные диапазоны частот магнитного поля, вызывающие магнитобиологические реакции в виде сокращения отдельных глазодвигательных мышц. Величина индукции используемых магнитных полей не превышала 300 мкТл, что позволяет отнести такие поля к классу безопасных для здоровья человека в соответствии с действующим законодательством. Воздействие на мотонейроны глаз внешним переменным магнитным полем вызывает со стороны конкретных глазодвигательных мышц реакции, идентичные их реакциям при естественном управлении мотонейронами. Нейроны управления, расположенные на других иерархических уровнях и вызывающие более сложные реакции, в которых принимают участие уже несколько глазодвигательных мышц, в данном исследовании не рассматривали. Получен диапазон частот для глазодвигательных мышц от 40 до 85 Гц. Поскольку каждый такой мотонейрон можно характеризовать своим «частотным диапазоном» внешнего магнитного управления, то знание частотных диапазонов всех мотонейронов конкретной системы управления позволяет говорить о возможности частичного внешнего управления такой системой. Проведенные исследования являются продолжением работ в области магнитобиологии слабых полей и направлены на создание современных альтернативных неинвазивных технологий в области практической медицины.