Научная работа кафедры

Тематика НИР:
Гемодинамическое обеспечение когнитивных функций в экстремальных условиях деятельности
Наиболее характерной особенностью развития современного общества является использование сложных автоматизированных систем для решения широкого круга задач в профессиональной сфере, обучении, для бытовых целей и в общении. Новые средства деятельности  открывают и новые возможности, предъявляя при этом более жесткие требования к человеку, который их использует. Освоение человеком космического пространства, внедрение автоматизированных форм производства, распространение дистанционных форм взаимодействия между людьми — все это примеры ситуаций в которых традиционно используемые человеком когнитивные ресурсы оказываются недостаточны. Не только новые виды деятельности человека, но и те, которые считались традиционными, по этой причине начинают характеризоваться как экстремальные.
Проблема усложнения когнитивных задач и изменение степени экстремальности среды, в которых необходимо решать эти задачи, наиболее актуальна для профессиональной деятельности.
Экстремальные условия могут включать факторы психологические (высокий риск, высокая ответственность, высокая скорость изменения ситуации, когнитивная депривация), физические (атмосферное давление, перегрузки), физиологические (вынужденная поза, ограничение подвижности, сенсорная депривация). При этом человек должен сохранять способность выполнять профессиональные функции. Нарушение этой способности может привести к материальному ущербу, опасности для здоровья и жизни людей. Все изложенное обуславливает актуальность и практическую значимость исследований психологических и физиологических механизмов, обеспечивающих сохранение когнитивных функций в экстремальных условиях.
Одним из важных физиологических механизмов, обеспечивающих сохранение работоспособности мозга, является его кровоснабжение. В физиологических условиях мозг требует огромного количества кислорода и глюкозы. В свою очередь получение данных компонентов возможно только из крови (за 1 минуту через мозг протекает примерно 1 литр). Церебральный кровоток является основным лимитирующим фактором уровня работоспособности головного мозга. Постоянное поступление кислорода и глюкозы необходимо для сохранения энергетического субстрата мозга, нормального функционирования нейронов, поддержания их интегративной функции. В экстремальных условиях деятельности потребности мозга в кислороде и энергетических ресурсах возрастают, но при этом возрастает и конкуренция, поскольку резко возрастает потребление кислорода другими тканями, прежде всего – скелетными мышцами. Все это происходит на фоне стресса, то есть сопровождается выделением различных биологически активных факторов - гормонов, нейромедиаторов, цитокинов и др.
В рамках данного проекта предполагается изучить взаимосвязь когнитивных функций и церебральной гемодинамики при решении когнитивных и двигательных задач в экстремальных условиях, исследовать реакцию системы церебральной гемодинамики и определить ведущие молекулярно-биологические факторы, обеспечивающие адаптационные перестройки макро- и микроциркуляции.
Для решения поставленных задач предполагается три исследовательских блока:
1. Когнитивный.
В рамках данного блока предполагается исследовать когнитивные функции человека в экстремальных условиях с преобладанием различных факторов (психологических, физических, физиологических) и их сочетания. Будут использованы батареи психологических тестов, предназначенных для оценки различных видов когнитивной деятельности. Психологический аспект предусматривает также создание специальных задач, направленных на выявление пространственных, математических представлений, моделирования ситуаций, возникающих в деятельности оператора. Для оценки характеристик деятельности, разворачивающейся в этих условиях предполагается использование объективных методик оценки двигательной активности (трекинг, миография), электрической активности мозга (электроэнцефалография).
2. Психофизиологический.
В рамках данного блока будет оцениваться функциональное состояние головного мозга в экстремальных состояниях (электроэнцефалография, вызванные потенциалы головного мозга) и реакция церебральной гемодинамики (реоэнцефалография, доплеровское сканирование сосудов).
3. Молекулярно-биологический.
Данный блок исследований будет выполнен на людях и на лабораторных животных (мыши). В рамках данного блока будут исследованы основные молекулярно-биологические факторы, обеспечивающие адаптационные перестройки макро- и микроциркуляции. Будет оценен вклад гормональной регуляции (катехоламины, инсулин, кортикостероиды, гормон роста, а так же экспрессия рецепторов к гормонов в тканях), эндотелиальных факторов (eNOS), системы гемостаза, про- и противовоспалительных цитокинов, биоэнергетики (цитохром С).
На основе полученных результатов будут определены перспективные  пути психофизиологической и фармакологической поддержки для людей, чья профессиональная деятельность связана с решением когнитивных задач в экстремальных условиях. Так же будут определены критерии для профессионального отбора на основе молекулярно-генетических маркеров.

26 апреля 2017 г. в диссертационном совете Д 212.267.10 на базе федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» Министерства образования и науки Российской Федерации состоялась защита диссертации Захаровой Анны Николаевны«Особенности церебральной гемодинамики и продукция миокинов при физических нагрузках различной направленности»по специальности 03.03.01 – Физиология. На заседании 26.04.2017 диссертационный совет принял решение присудить Захаровой А.Н. ученую степень кандидата биологических наук. При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве 16 человек проголосовал: за – 16, против – нет, недействительных бюллетеней – нет.