Институт мозга человека Российской академии наук


 

Научно-исследовательская организация в составе АН СССР и затем Российской академии наук. Полное название (с 2000 г.) — Учреждение Российской академии наук Институт мозга человека имени Н. П. Бехтеревой РАН.

Создан на базе коллектива, руководимого академиком Н. П. Бехтеревой (1924–2008), как научный и практический центр по исследованию мозга человека и созданию на этой основе новых методов лечения его заболеваний. Наталья  Петровна Бехтерева с 1990 г. была научным руководителем института. По оценке директора института Святослава Всеволодовича Медведева, члена-корреспондента РАН, доктора биологических наук, специфика подхода института к проблеме мозга человека в сравнении с другими физиологическими и медицинскими институтами сходного профиля состоит в следующем: «Мы исследуем, прежде всего, именно то, что делает человека человеком. Наш институт специально ориентирован на исследование того, что нельзя изучать на животных. Традиционно, большая часть исследований мозга проводится на животных. Однако данные, полученные на кроликах или крысах, не всегда дают адекватное представление о работе мозга человека. Есть явления, которые могут быть изучены только на человеке. Например, одна из тем, разрабатываемых в лаборатории позитронно-эмиссионной томографии, — это исследование мозговой организации обработки речи, ее орфографии и синтаксиса. Согласитесь, что это трудно исследовать на крысе. Мы проводим психофизиологические исследования на добровольцах с применением т. н. неинвазивной техники. Проще говоря, не “залезая” внутрь мозга и не причиняя особенных неудобств: например, томографические обследования или картирование мозга с помощью электроэнцефалографических методик. Но бывает, что болезнь или несчастный случай “ставят эксперимент” на человеческом мозге — например, у больного нарушается речь или память. В этой ситуации можно исследовать те области мозга, работа которых оказалась нарушена. Или, наоборот, у пациента утерян или поврежден кусочек мозга, и ученым предоставляется уникальная возможность изучить, какие свои “обязанности” мозг не может выполнять с таким нарушением. Эта методология появилась еще в незапамятные времена, расцвела во второй половине XIX века и успешно используется по сей день. Недопустимо ставить эксперименты на человеке, но болезнь — это как бы эксперимент, поставленный самой природой, и в процессе ее лечения получается неоценимая информация о механизмах работы мозга» (http://www.ihb.spb.ru/dirwindex.htm).  

Главными направлениями деятельности института стали фундаментальные исследования организации мозга человека и его сложных психических функций — речи, эмоций, внимания, памяти, творчества. Входящая в состав института лаборатория позитронно-эмиссионной томографии (рук. чл.-корр. РАН С. В. Медведев) проводит нейрофизиологические исследования по таким темам, как креативность, речь, эмоции, внимание, боль, движение, депрессия. 

Возглавлявшаяся Н. П. Бехтеревой группа по изучению нейрофизиологии мышления, творчества и сознания вела изучение таких тем, как нейрофизиология мышления, нейрофизиология творческой деятельности, нейрофизиология и психология измененных состояний сознания и др. К основным достижениям группы относятся следующие: сформулированы представления о сверхвозможностях и запретах мозга; сформулированы общие перспективные представления о возможной роли детектора ошибок в норме, при различных видах патологий (когда детектор ошибок может превратиться в “детерминатор” ошибок – при некоторых формах психической зависимости с проявлениями типа устойчивых наркоманий (Медведев С. В., Аничков А. Д., 2001) и некоторых других формах психических расстройств) и в творчестве; обнаружены области мозга, наиболее значимые для вербального творчества (ПБ 39, 40 и ряд других); выявлено, что внутренняя индукция эмоционально-окрашенных состояний приводит к перестройкам взаимодействия функциональных систем мозга, отражаемым в динамике как локальной, так и пространственной синхронизации ЭЭГ, направленность и характер которой зависит от валентности (знака) эмоций, а интенсивность — от выраженности личностного фактора в методике индукции; обоснована правомерность рассмотрения состояний покоя с открытыми глазами и покоя с закрытыми глазами как различных функциональных состояний мозга (коры мозга). 

Важный теоретический и практический смысл имеют исследования, проводимые лабораторией нейропрограммирования действий (заведующий лабораторией Юрий Дмитриевич Кропотов, доктор биологических наук, профессор). Лаборатория осуществляет фундаментальные исследования механизмов переработки информации в головном мозгу человека; математическое моделирование переработки информации в модулях коры головного мозга; поиск нейрофизиологических коррелят заболеваний мозга; диагностику заболеваний мозга с помощью методов количественной ЭЭГ, вызванных потенциалов мозга, электромагнитной томографии; коррекция заболеваний мозга с помощью нейротерапии. В рамках этих направлений получены следующие результаты: 1. На основе данных об активности нейронов головного мозга, полученных с помощью метода вживленных электродов, были изучены психические, нейронные корреляты процессов. Кроме того, была выдвинута гипотеза о программировании действий, согласно которой одна из ключевых функций головного мозга заключается в селекции действий, осуществляемой сложной мозговой системой. Эта система включает в себя базальные ганглии, таламические ядра и ассоциативные области коры головного мозга. Гипотеза была использована в практических целях для разработки методов лечения и диагностики нарушения внимания детей с СНВГ. 2. Была разработана и реализована в виде компьютерных алгоритмов математическая модель нейронного модуля коры. Ее применение позволило объяснить свойства сложных и простых клеток зрительной коры, а также принципы выделения текстур, контуров и других особенностей зрительных объектов. 3. Использование методов количественной энцефалографии (ЭЭГ), прежде всего, спектрального анализа и методов вызванных потенциалов головного мозга позволило выделить характеристики модуляционных процессов и процессов переработки информации нейронными сетями. Спонтанные колебания ЭЭГ и вызванные потенциалы отражают разные стороны функционирования мозга человека и имеют различные функциональные значения в диагностике нервно-психических заболеваний. В частности, в качестве индекса нарушений процессов саморегуляции ассоциативной коры головного мозга выбрано отношение мощности ЭЭГ в тета-диапазоне к мощности ЭЭГ в бета-диапазонах, так называемый тета-бета индекс, который является чувствительным показателем работы системы селекции действий. Выделены компоненты вызванных потенциалов, отражающие различные стороны переработки информации головным мозгом. Эти компоненты локализованы в разных областях коры головного мозга и связаны с различными мозговыми дисфункциями. 4. На основе теоретических представлений были разработаны психологические тесты для диагностики различных когнитивных дисфункций. На большом количестве психически здоровых испытуемых и в сотрудничестве с зарубежными коллегами была создана нормативная база данных. В нее включены трехминутные записи фоновой ЭЭГ в состоянии с закрытыми и открытыми глазами, а также запись ЭЭГ при выполнении различных психологических тестов (в том числе тестов на внимание, на восприятие речи, на выполнение математических операций). Разработана диагностическая система, позволяющая сравнивать и статистически определять отклонения от нормы параметры ЭЭГ любого больного. Эта система тестировалась на большом количестве больных и оказалась достаточно эффективной. 5. Современная нейрофизиология предлагает клиницистам новые методы активации (и подавления) активности головного мозга. К числу этих методов относятся биологическая обратная связь по ЭЭГ, транскраниальная электромагнитная стимуляция, транскраниальная электрическая стимуляция постоянным и переменным током. В лаборатории ведутся интенсивные исследования по изучению механизмов действия этих методов с целью более эффективного их использования для лечения различных заболеваний мозга. 

Труды сотрудников Института мозга человека:

Болотовский Г. В., Чутко Л. С., Кропотов Ю. Д. Гиперактивный ребенок. СПб. : ИК «Невский проспект», 2004; Заболотских И. Б., Илюхина В. А. Физиологические основы различий стрессорной устойчивости здорового и больного человека. Краснодар : Изд-во Гос. Кубанской мед. академии.1995; 

Электрические стимуляции мозга и нервов у человека" (под ред. академика Н. П. Бехтеревой). Л. : Наука, 1990; Илюхина В. А. Мозг человека в механизмах информационно-управляющих взаимодействий организма и среды обитания (к 20-летию Лаборатории физиологии состояний). СПб. :  ИМЧ РАН, 2004; Илюхина В. А., Заболотских И. Б. Энергодефицитные состояния здорового и больного человека. СПб. : Печатник, 1993; Илюхина В. А., Матвеев Ю. К., Чернышева Е. М. Транскраниальные микрополяризации в физиологии и клинике. СПб., 2005; Кропотов Ю. Д. Современные подходы к диагностике и коррекции синдрома нарушения внимания: нейрометрика, электромагнитная томография и нейротерапия. СПб.: ЭЛБИ, 2004; Спивак Д. Л. Измененные состояния сознания: психология и лингвистика. СПб. : Изд. дом Ювента; Филологический ф-т СПбГУ, 2000; Рассеянный склероз / под ред. И. Д. Столярова, Б. А. Осетрова. СПб. : ЭЛБИ-СПб, 2002; Чутко Л. С., Кропотов Ю. Д., Пальчик А. Б Синдром нарушения внимания с гиперактивностью у детей и подростков. СПб. : Изд. дом СПбМАПО, 2004; Яцук С. Л., Аничков А. Д., Щедренок В. В. Мишени функциональной нейрохирургии. СПб., 2005.

По материалам сайта Института мозга человека РАН

 в Интернете