Грантовые проекты

С 2019 года в Саратовском ГМУ им. В. И. Разумовского реализуется комплекс исследовательских проектов в области нейрофизиологии, создающих фундаментальную основу для последующей разработки инновационных технологий в нейрореабилитации. Проводимые исследования являются новым направлением, которое как определит стратегию развития научного потенциала университета в указанной области, так и позволит вести разработку прорывных технологических решений в ближайшие десятилетия.

Работы проводятся в сотрудничестве с ведущими российскими и международными научными центрами. Участвуют Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, АНО ВО „Университет Иннополис“ (г. Иннополис, Республика Татарстан), Северо-Западный политехнический университет (г. Сиань, Китай), Пекинский научно-технический университет, Хэйлунцзянский университет (г. Харбин, Китай).

Грантовые проекты поддержаны Российским фондом фундаментальных исследований, Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и Государственным фондом естественных наук Китая.

Проект „Исследование интегративной динамики мозга при нейропсихиатрических заболеваниях с использованием сетевого анализа“ направлен на решение актуальной научной проблемы, связанной с теоретическим и экспериментальным изучением интегративной динамики головного мозга при различных стадиях когнитивных нарушений и созданием математических моделей функционирования его различных зон. В перспективе результаты моделирования нейронных ансамблей головного мозга позволят разработать новые методы ранней диагностики нейродегенеративных заболеваний человека.

Приглашенным руководителем проекта является руководитель Лаборатории нейронауки и когнитивных технологий Центра технологий компонентов робототехники и мехатроники АНО ВО „Университет Иннополис“, профессор, д-р физ.-мат. наук А. Е. Храмов. Объединенный Российский научный коллектив включает сотрудников НИИ кардиологии СГМУ (доцент, д-р мед. наук В. И. Гриднев, доцент, д-р мед. наук А. Р. Киселев) и кафедры неврологии им. К. Н. Третьякова (канд. мед. наук Н. В. Щуковский, канд. мед. наук Е. Б. Кузнецова) СГМУ, а также коллектив Университета Иннополис (д-р физ.- мат. наук, профессор С. А. Куркин, канд. физ.-мат. наук В. А. Максименко, канд. физ.-мат. наук Н. С. Фролов, А. В. Андреев). С китайской стороны в реализации проекта будет участвовать Объединенный научный коллектив под руководством Professor Zhen Wang, Professor Wang Weiping и Professor Wang Cheng, специализирующийся на исследовании интегративной динамики нелинейных систем и изучении нейронных сетей мозга человека, в частности, с применением сетей мемристоров для моделирования происходящих в мозге процессов.

C ноября текущего года университет выполняет научный проект „Физико-математические методы исследования эффектов взаимодействия в малых группах людей при совместном принятии решений: анализ активности мозга с использованием ЭЭГ и оптических сигналов fNIRS, частотно-временной анализ, восстановление функциональных сетей“. Целью исследования является разработка программно-аппаратных комплексов пассивных мозг-машинных интерфейсов для использования в клинических реабилитационных целях диагностики и контроля параметров активности головного мозга, коррелируемых с хроническими дисфункциональными нейрофизиологическими состояниями, сопровождаемыми когнитивными и болевыми нарушениями. В ходе проекта планируется осуществление системного исследования интегративного функционирования головного мозга, связанного с динамикой периферических отделов сердечно-сосудистой системы в специальном дизайне экспериментальных работ. На основе выявляемых особенностей будут предложены объективные биомаркеры качественной и количественной оценки его нейрофизиологической активности.

Ключевой участник проекта — канд. физ.-мат. наук В. В. Грубов, координатор — доцент, д-р мед. наук, заведующий отделом продвижения новых кардиологических информационных технологий НИИ кардиологии СГМУ А. Р. Киселев.

В рамках выполнения гранта Правительства Российской Федерации для поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых, реализуемого в рамках национального проекта „Наука“, СГМУ является исполнителем совместного научного проекта с СГУ имени Н. Г. Чернышевского на тему: „Открытие фундаментальных механизмов сна для прорывных технологий нейрореабилитационной медицины“. Целью проекта является создание уникальной лаборатории мирового уровня по изучению физиологии „умного сна“ и развитию прорывных технологий для нейрореабилитации за счет повышения восстановительного потенциала спящего мозга.

Идея проекта основана на недавних открытиях в области анатомии лимфатической системы мозга у человека и животных, что имеет важное значение для развития нейрофизиологии. Впервые в России будут проведены исследования на животных и людях, в работе примут участие мировые лидеры в изучении физиологии сна, лимфатической системы мозга и анализа биологических сигналов. На примере таких патологий, как болезнь Альцгеймера и геморрагический инсульт, будет изучена способность мозга во время сна очищаться от бета-амилоида и крови по лимфатическим сосудам. На основе полученных новых фундаментальных знаний будет разработана смарт-технология управления восстановительными свойствами сна как основа для прорывных методов ночной терапии для нейрорегенеративной медицины.

Ведущим ученым проекта станет Томас Пензель, мировой лидер в области изучения физиологии сна и руководитель междисциплинарного центра сомнологии в клинике Шарите (Берлин). Также в работе примут участие приглашенные ученые: директор центра нейробиологических исследований в Университете Вирджинии Джонатан Кипнис и представитель Гарвардской медицинской школы, директор центра эпилепсии и известный лидер в области неонатальной и детской нейрохирургии Джозеф Мэдсен. Возглавит группу по развитию технологий „умного сна“ руководитель биофизических исследований в Гумбольдтском университете, директор центра междисциплинарных исследований в Потсдамском институте, профессор СГУ Юрген Куртц.

Российский коллектив проекта, общее руководство которым будет осуществлять заведующая кафедрой физиологии человека и животных биологического факультета СГУ, профессор, д-р биол. наук О. В. Семячкина-Глушковская, представлен ведущими учеными двух старейших саратовских вузов — классического и медицинского университетов.

В рамках реализации проекта научные группы СГМУ будут решать ряд ключевых научных задач. Так группа профессора, д-ра мед. наук Г. Н. Масляковой будет изучать анатомию лимфатической системы мозга у человека и грызунов; сотрудники отдела продвижения новых кардиологических информационных технологий НИИ кардиологии (руководитель — доцент, д-р мед. наук А. Р. Киселев) будут развивать прикладные методы анализа биологических сигналов для целей клинической диагностики; клиническое направление по изучению очищения тканей мозга от бета-амилоида во время сна у пациентов с болезнью Альцгеймера возглавит профессор, д-р мед. наук, заведующий кафедрой неврологии им. К. Н. Третьякова О. В. Колоколов; исследования по выявлению „терапевтических окон сна“ и очищению тканей мозга от продуктов крови по лимфатической системе у новорожденных будут выполняться коллективом кафедры госпитальной педиатрии и неонатологии под руководством профессора, д-ра мед. наук Ю. В. Черненкова; исследования на пациентах с челюстно-лицевыми и носовыми повреждениями будет курировать канд. мед. наук, доцент, заведующий кафедрой стоматологии детского возраста и ортодонтии Д. Е. Суетенков.

Необходимо отметить, что результаты выполнения указанных выше прорывных проектов позволят ученым и врачам Саратовского ГМУ им. В. И. Разумовского внести вклад в повышение доступности медицинских технологий для пациентов, нуждающихся в длительной нейрореабилитации, а также в улучшение показателей общественного здоровья и рост эффективности здравоохранения.