Лаборатория нейрофизиологии и патологии поведения

Заведующий лабораторией д.м.н. Алексей Юрьевич Егоров

Историческая справка:

Изучение различных психопатологических состояний привлекало отечественных физиологов еще со времен И.П. Павлова. Позже Л.А. Орбели подчеркивал, что исследование механизмов психических нарушений является третьим направлением развития эволюционной физиологии. Для развития этого направления в год открытия (1956) Института эволюционной физиологии им. И.И. Сеченова на базе отделения психиатрической больницы № 3 была создана лаборатория Патологии ВНД, которую Л.А. Орбели предложил возглавить известному отечественному психиатру и физиологу проф., д.м.н. Н.Н. Трауготт. В лаборатории проводились исследования анализаторных систем, нейрофизиологических коррелятов различных психопатологических состояний. В 60-е годы сотрудники лаборатории (Н.Н. Трауготт, Л.Я. Балонов, Я.Ю. Багров, В.Л. Деглин, Д.А. Кауфман, А.Е. Личко) стали пионерами в отечественных психофармакологических исследованиях. Изучались физиологические механизмы и клинические особенности психотропных препаратов: хлорпромазина, имипрамина, бемегрида, амитала натрия, инсулина. Исследования были обобщены в коллективной монографии «Очерки психофармакологии человека» (1968).

В конце 1960-х годов сотрудник этой лаборатории В.Л. Деглин первым в нашей стране предложил использовать облегченную модификацию электросудорожной терапии (ЭСТ) психозов – унилатеральный электросудорожный припадок (УЭП). Это в значительной степени предопределило направление научных разработок лаборатории на последующие 30 лет. УЭП стали не только эффективным средством терапии душевных заболеваний, но и  уникальной методикой изучения функциональной асимметрии мозга. Наряду с УЭП в лаборатории разрабатывались и неинвазивные методики изучения полушарной асимметрии – дихотическое и монолатеральное тестирование, оценка порогов постстимуляционной слуховой адаптации на правом и левом ухе, исследование порогов возникновения последовательных образов в полях зрения, голографическая тахистоскопия для изучения восприятия пространства и др. Полученные данные обобщались в монографиях «Слух и речь доминантного и недоминантного полушарий» (1972), «Унилатеральный электросудорожный припадок» (1976), «Лекции по функциональной асимметрии мозга» (1996). Изучение функциональной асимметрии мозга, межполушарного взаимодействия в норме и при психической патологии стало объектом исследования научного коллектива лаборатории, руководимого Л.Я. Балоновым с 1972 по 1982, а затем В.Л. Деглиным с 1982 по 1994. После смерти В.Л. Деглина лабораторией руководил д.м.н. Н.Н. Николаенко. Продолжилось исследование роли полушарий мозга в восприятии трехмерного пространства, в формировании рече-мыслительной деятельности. После ухода Н.Н. Николаенко из Института в 2007 г. лаборатория была преобразована в группу, которую Дирекция Института предложила возглавить ученику В.Л. Деглина проф. А.Ю. Егорову. В группе начались принципиально новые для Института исследования по экспериментальному моделированию алкоголизма. Были выполнены работы по изучению роли зоосоциальных отношений при формировании алкогольного предпочтения у крыс. Работа проводилась вместе с сотрудниками Лаборатории № 3 Интергративных функций мозга Е.В. Филатовой, С.В. Афанасьевым и Т.В. Шнитко. Весной 2009 года произошло объединение Лаборатории Интегративных функций мозга и Группы Функциональной асимметрии мозга человека под руководством А.Ю. Егорова.

Лаборатория Интегративных функций мозга ведет свою историю с 1982 года. Она была основана на базе исследовательской группы Лаборатории сравнительной физиологии нервной системы (зав. лаб. чл.-корр. АН СССР А. И. Карамян). Заведующим лабораторией стал д.м.н., проф. Б.Ф.Толкунов. Основным научным направлением лаборатории было изучение организации совместной переработки сигналов в сетевидных структурах мозга млекопитающих. В настоящее время основное внимание уделяется изучению нейронных коррелятов поведения. Для этой цели используются оригинальные методы исследования. Среди них приближенная к естественному поведению программа эксперимента. Она состоит из ряда когнитивных и моторных операций, выполняемых животным последовательно в собственном темпе так, что каждое очередное действие инициируется завершением предыдущего. Разработаны и осуществлены две поведенческих модели для обезьян и крыс. Для быстрого обучения животных сложным поведенческим задачам Орловым А.А. и Моченковым Б.П. был создан «инверсный алгоритм обучения», позволяющий достигать необходимого состояния нервной системы животного, необходимого для формирования новой формы поведения. Импульсная активность нейронов во время поведенческой программы регистрируется при помощи созданной Орловым А.А. системы микроманипуляторов для независимого перемещения 7ми и более микроэлектродов. Каждая группа клеток регистрируется во время выполнения всей поведенческой программы, благодаря чему каждый нейрон тестируется по отношению к функционально различным поведенческим действиям животного. Толкуновым Б.Ф. создан оригинальный метод «релятивных гистограмм», для непрерывного анализа импульсной активности нейронов , в отличии от методов пери- и постстимульных гистограмм. Для обработки коллективной импульсной активности, зарегистрированной одновременно от нескольких нейронов Афанасьевым С.В. был разработан комплексный показатель групповой активности. При помощи этих методов впервые результат исследования индивидуальной и групповой активности нейронов представляет собой не ответы на отдельные действия животного, а непрерывность, находящуюся в полном соответствии с реальным континуумом используемой формы поведения животного. Примененные методы позволили выявить новые, не описанные ранее формы нейронных коррелятов поведения.

 Современные направления исследований.

На сегодня в лаборатории ведутся работы по трем исследовательским направлениям. Два из них входят в общеинститутскую тему «Сравнительные физиологические и биохимические исследования процессов адаптации человека и животных к меняющимся условиям природной, техногенной и социальной среды» (Рук. чл.корр. РАН С.И. Сороко). Третье направление входит в общеинститутскую тему  «Функциональная организация и эволюция функций нервной и сенсорных систем» (Рук. акад. РАН Н.П. Веселкин).

Тема: «Экспериментальное моделирование психических и поведенческих расстройств» Исполнители зав. лаб. проф., д.м.н. Егоров А.Ю., с.н.с., к.м.н. Кучер Е.О., с.н.с., к.б.н. Филатова Е.В., н.с., к.б.н. Черникова Н.А., м.н.с. Дорофейкова М.В., с.н.с., к.м.н. В.А. Кашкин.

В рамках этой темы проводились исследования по оценке роли зоосоциальных отношений на формирование зависимости от алкоголя, Было показано, что определенный зоосоциальный статус (доминантная, субдоминантная или подчиненная особь)  подвержен большему риску формирования предпочтения этанола в зависимости от условий: изоляция, нахождение в группе с алкоголизирующимися или неалкоголизирующимися особями. Была проведена оценка влияния аффективной сферы (уровень тревожности) на предпочтение этанола. Кроме того было показано, что становление предпочтения к этанолу возникает больше в случае сочетанного приема спирта и кофеина, чем отдельно спирта и кофеина.

В последние годы по этому направлению проводятся исследования по моделированию коморбидной психической патологии: экспериментальной шизофрении и алкоголизма. Разработанная в лаборатории оригинальная модель экспериментальной шизофрении (дофаминовая модель) заключается в введении предшественника дофамина леводопа-карбидопа (ЛК) 300 мг/кг перорально в течение 5 дней каждый месяц эксперимента на протяжении 4-х месяцев эксперимента. В качестве второй модели была использована ранняя социальная изоляция крыс в период с 21 по 56 день после рождения. На этом фоне проводилось полупринудительно прерывистое спаивание. полученные результаты указывают, что механизмы формирования предпочтения алкоголя у крыс различаются при разных моделях экспериментальной шизофрении. Предпочтение алкоголя может быть связано как с наличием общих нейромедиаторных механизмов патогенеза (дофаминовая модель), так и с попыткой «самолечения» проявлений шизофрении с помощью этанола (модель изоляции). Прием антипсихотиков, особенно галоперидола, увеличивает потребление этанола у животных с экспериментальной шизофренией.

В ближайших планах коллектива проведение исследований по влиянию ранней нагрузки сахарозой (модель пищевой зависимости) на предпочтение алкоголя, Кроме того,  с помощью полифункциональной установки для выработки условных рефлексов (активное и пассивное избегание) на крысах предполагается изучение нарушений когнитивных функций (обучение и память), а также эмпатии при моделировании сочетанной психической патологии (фармакологическая модель экспериментальной шизофрении и алкоголизма).

Тема «Функциональная диссолюция корковых ассоциативных зон как важный фактор дезинтеграции адаптивного поведения и звено патогенеза неврологических и нейропсихиатрических расстройств». Исполнители в.н.с., д.м.н. Нарышкин А.Г., с.н.с., к.м.н. Горелик А.Л.

Ранее А. Г. Нарышкиным и А. Л. Гореликом было показано, что после проведения транстимпанальной химической вестибулярной дерецепции (ТХВД) у больных с разными нозологическими формами (цервикальная дистония, паркинсонизм, атетоидные гиперкинезы, вегетативное состояние после тяжелой черепно-мозговой травмы) происходит разрушение старых и формирование новых связей между ассоциативными зонами коры головного мозга, что свидетельствует об активации и глубокой функциональной перестройке этих зон.

Предполагается, что при неврологических и нейропсихиатрических расстройствах синтетические возможности сохранившихся нервных клеток, ответственных за ассоциативные процессы, существенно ослабевают. Был предложен подход, основанный на противоположной стратегии – резком снижении функциональной нагрузки на поврежденный мозг, что должно качественно облегчить протекание в нем компенсаторно-восстановительных процессов. Эти соображения позволили расширить  рамки применения  метода ТТХВД на сферу нейропсихиатрии, в первую очередь, для лечения психоорганических и амнестических синдромов различного генеза, которое проводится в комплексе с транскраниальной микрополяризацией темпорально-париетально-окципитальных зон. В ходе исследования проводится изучение интрацентральных взаимодействий по данным пространственно-временной  организации ЭЭГ. Авторами метод ТХВД запатентован и успешно применяется в ряде клиник РФ.

Также в результате многолетних исследований пространственной организации ЭЭГ удалось показать, что такая тяжёлая форма, как персистирующее вегетативное состояние, при однородной клинической картине имеет разные механизмы поддержания при посттравматическом дислокационном синдроме, при синдроме диффузного аксонального повреждения и при постаноксическом поражении головного мозга. Учёт этих различий позволяет дифференцировать лечебно-восстановительную тактику и существенно повысить эффективность последующей реабилитации больных. Комплексное применение таких прорывных методов интегративной нейрореконструкции, как вестибулярная дерецепция, микрополяризация и магнитная стимуляция, открыло перспективы восстановления сознания у данной группы больных, ранее во всём мире считавшихся практически безнадёжными.

Изучение нейрофизиологических коррелятов когнитивной деятельности  животных. Создание поведенческих моделей неврологических расстройств (цервикальная дистония). Исполнители в.н.с., к.б.н. Орлов А.А., в.н.с., к.б.н. Афанасьев С.В., с.н.с., к.б.н. Филатова Е.В., вед. инж. Довжиков А.А.

В лаборатории разработаны две поведенческие модели, позволяющие в непрерывной цепи поведенческих действий выделить определенные этапы, связанные с различными компонентами поведенческого акта: вниманием, восприятием сенсорных стимулов, принятием решения, исполнением целенаправленных движений, оценкой результатов действий, реагированием на получения подкрепления. Одна модель – установка для бимануальной деятельности обезьяны, сидящей в приматологическом кресле, другая – двухкольцевой лабиринт для свободно перемещающейся крысы (Филатова Е.В. с соавт. 2014).

В обоих случаях животное осуществляет альтернативный пространственный выбор правой или левой стороны подкрепления. Данные поведенческие модели позволяют производить сравнительный анализ поведения животного в разных поведенческих контекстах при выполнении практически идентичных действий. Обучение животных выполнению таких поведенческих задач производится по инверсному алгоритму обучения (ИАО), также являющимся оригинальной разработкой лаборатории (Орлов А.А., Моченков Б.П. 1993). Суть метода заключается в предъявлении сигналов не в случайном порядке, а в соответствии с алгоритмом, противоположном тактике животного. ИАО – метод, позволяющий быстро обучить животное сложной поведенческой задаче альтернативного выбора.

Для изучения нейрофизиологических коррелятов поведения производится регистрация импульсной активности нейронов различных структур мозга при помощи разработанной в лаборатории системы микроманипуляторов (Орлов А.А., Филатова Е.В. 2010). Эта система позволяет независимо перемещать  до 16 микроэлектродов в неокортексе и глубоких структурах мозга, причем, в отличие от предыдущего метода (Орлов А.А. и соавт. 1989), она более миниатюрна и надежна.

Текущей задачей группы является исследование одновременно зарегистрированной нейронной активности в симметричных точках префронтальной коры двух полушарий мозга при выполнении животным поведенческой программы билатерального выбора.

 

Педагогическая деятельность

Егоров А.Ю. много лет по совместительству является профессором кафедры психиатрии и наркологии медицинского факультета Санкт-Петербургского государственного университета и кафедры психиатрии и наркологии Северо-западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, где читает лекционные курсы и проводит семинарские занятия студентам, а также врачам-психиатрам и наркологам.

Кучер Е.О. является доцентом кафедры психиатрии и наркологии медицинского факультета Санкт-Петербургского государственного университета, где проводит практические занятия со студентами, а также читает лекции студентами факультета психологии.

Нарышкин А. Г. на протяжении многих лет является профессором кафедры неврологии и нейрохирургии Северо-западного государственного медицинского университета им. И. И. Мечникова, где читает лекционные курсы и проводит семинарские занятия.

Горелик А. Л. является преподавателем Учебного отдела НИПНИ им. Бехтерева, где руководит постоянными курсами повышения квалификации врачей функциональной диагностики (лекционные курсы и практические занятия), циклами углублённого изучения ЭЭГ для неврологов, постоянно читает лекции по основам клинической нейрофизиологии для слушателей резидентуры по медицинской психологии, аспирантов и клинических ординаторов института, студентов психологического факультета СПбГУ. Также проводит обучение на рабочем месте по вопросам углублённой ЭЭГ-диагностики и методов лечебных электровоздействий. Является руководителем ряда дипломных работ бакалавров и магистров Политехнического Университета и СПб ГУ.

В лаборатории выполняют научную работу студенты СПбГУ, РГПУ, а также молодые врачи, обучающиеся в клинической ординатуре или интернатуре. Сотрудники лаборатории руководят написанием бакалаврских, дипломных работ, а также магистерских диссертаций.

Сотрудничество. Налажено многолетнее сотрудничество со следующими учреждениями:

  • ПННИИ им. В.М. Бехтерева,
  • ФГУЗ «Федеральный медицинский исследовательский центр психиатрии и наркологии имени В. П. Сербского», г. Москва,
  • Республиканский научно-практический центр психического здоровья, г. Минск
  • ФГБНУ «Научно-исследовательский институт психического здоровья», г. Томск

Список сотрудников:

Егоров Алексей Юрьевич, зав. лаб.,  д-р.мед.наук., проф.
Багров Алексей Яковлевич, главн. научн.сотр.,докт. мед. наук
Нарышкин Александр Геннадьевич, вед.науч. сотр., канд..мед.наук
Афанасьев Сергей Валентинович, вед.науч. сотр., канд.биол.наук
Орлов Александр Анатольевич, вед.науч. сотр., канд.биол.наук.
Филатова Елена Владимировна, ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Горелик Александр Леонидович, ст. науч. сотр., канд..мед.наук.
Кучер Евгения Олеговна, ст. науч. сотр., канд..мед.наук
Черникова Надежда Анатольевна, науч. сотр., канд.биол.наук
Кашкин Владимир Александрович, ст. науч. сотр., канд..мед.наук
Сологуб Николай Яковлевич, ст. науч. сотр., канд.биол.наук
Дорофейкова Мария Владимировна, мл. науч. сотр.
Довжиков Андрей Александрович, вед. инж.

 

Монографии и Главы в монографиях

Егоров А.Ю. Социально-приемлемые поведенческие зависимости. LAP Lambert Academic Publishing, Saarbrücken. 2016.

Егоров А.Ю. Нехимическая зависимость. Психиатрия: Руководство для врачей. В двух томах/ Под ред. А.С. Тиганова - М.: ОАО "Издательство Медицина". 2012. Т. 2. Раздел V. Зависимость как особая форма поведения. Глава 26. С. 527-566.

Статьи

Ворошилин С.И., Егоров А.Ю. Аномальное влечение к модификации собственного тела как поведенческая зависимость Психические расстройства в общей медицине. 2015. № 4. С. 9–15

Нарышкин А.Г., Галанин И.В., Горелик А.Л.,  Скоромец Т.А.,  Егоров А.Ю., Абрамовская М.Н., Гордеев М.Ю. Эффективность вестибулярной дерецепции и ее механизмы при лечении амнестического синдрома. Обозрение психиатрии и медицинской психологии им. В.М. Бехтерева. 2016. № 2. С. 21-27.

Егоров А.Ю., Сабо А., Фельсендорф О.В. Модели спортивной аддикции. Вопросы психологии. 2016. № 3. С. 96-109

Горелик А.Л., Нарышкин А.Г., Скоромец Т.А.,  Егоров А.Ю., Мартынов И.В. Опыт применения транскраниальной микрополяризации в комплексном лечении черепно-мозговой травмы. Журнал неврологii iм Б.М. Маньковського. 2016. Т. 4. № 1. С. 50-56.

Кучер Е.О., Егоров А.Ю., Черникова Н.А., Дорофейкова М.В. Антипсихотики увеличивают потребление алкоголя у крыс с экспериментальной шизофренией. Психическое здоровье. 2016. № 8. С. 22-27.

Кучер Е.О., Егоров А.Ю., Черникова Н.А. Ранняя социальная изоляция увеличивает предпочтение алкоголя в эксперименте. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2016. Т. 116. № 4. С. 57-62.

Егоров А.Ю. Использование агомелатина (вальдоксан) в терапии гемблинга: пилотное исследование. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2015. Т. 115. № 9. С. 28-31.

Szabo A.,  Egorov A.Y. Exercise addiction. Sport and Exercise Psychology/ A. M. Lane (Ed.). 2nd. ed., London: Routledge, 2015. Р. 176-206.

Егоров А.Ю. Современные представления об интернет-аддикциях и подходах к их коррекции. Медицинская психология в России: электрон. науч. журн. – 2015. – N 4(33) [Электронный ресурс]. – URL: http://mprj.ru

Егоров А.Ю., Веретило Л.В., Крупицкий Е.М Злокачественный алкоголизм Неврологический вестник. 2014. Т. 46. № 3. С. 76-89. НарышкинА.Г., ГореликА.Л., СкоромецТ.А., Егоров  А.Ю.,Второв А. В., Мартынов И.В. О возможностях частичного восстановления интегративной деятельности мозга у больных в вегетативном состоянии. Физиология человека. 2014. Т. 40. № 5. С. 69–79.

Егоров А.Ю. Аддикция к покупкам (компульсивный шопинг) Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014. Т. 114. № 5. Вып. 2. С. 9-14.

Гречаный С.В., Егоров А.Ю. Возрастные особенности злоупотребления летучими растворителями у подростков с расстройствами поведения. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014. Т. 114. № 5. Вып. 2. С. 21-28.

Егоров А.Ю. Современные подходы к терапии игровой зависимости. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014. Т. 114. № 5. Вып. 2. С. 46-52

Кулагина, К. О., Егоров А. Ю., Филатова Е. В. Фармакологическое воздействие на эмоциональную сферу феназепамом и кофеином изменяет предпочтение этанола у крыс-самцов линии вистар. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2014. Т. 50, № 2. С. 130-135.

Егоров А.Ю. Электросудорожная терапия при психических заболеваниях и рациональная психофармакотерапия. Рациональная психофармакотерапия в психиатрической практике: руководство для практикующих врачей/ под общ. ред. Ю.А. Александровского, Н.Г. Незнанова. М., Литтерра, 2014. С. 331-351.

Egorov A.Y., Szabo A. The exercise paradox: An interactional model for a clearer conceptualization of exercise addiction. Journal of Behavioral Addictions. 2013. V. 2. N 4. P. 199–208.

Нарышкин А.Г., Галанин И.В., Горелик А.Л., Абрамовская М.Н., Селиверстов Р.Ю., Скоромец Т.А., Егоров А.Ю., Добек В.А. Новые возможности в лечении алкогольного корсаковского синдрома. Вестник Северо-западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. 2013. Т. 5. № 4. С. 77-84.

Кучер Е.О., Егоров А.Ю., Черникова Н.А., Филатова Е.В. Моделирование шизофрении при помощи леводы + карбидопы. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2013. Т. 49. № 5. С. 352-356.

Кучер Е.О., Егоров А.Ю., Черникова Н.А. Формирование предпочтения алкоголя у крыс с экспериментальной шизофренией, вызванной введением Леводопы + Карбидопы. Вопросы наркологии. 2013. № 5. С. 33-43.

Кучер Е.О., Егоров А.Ю., Филатова Е.В., Кулагина К.О., Черникова Н.А. Влияние пола на формирование предпочтения алкоголя и поведение крыс, длительно получавших растворы кофеина и этанола. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2012. Т. 112. № 9. С. 67-71.

Иванов О.В., Егоров А.Ю. Агрессия и суицидальное поведение: нейропсихологические аспекты. Неврологический вестник. 2012. Т. 44. Вып. 3. С. 15—28.

Нарышкин А.Г., Горелик А.Л, Егоров А.Ю. Роль вестибулярной афферентации в организации системного взаимодействия корковых полей головного мозга человека. Физиология человека. 2012. Т. 38. № 4. С. 343-348.

Filatova EV, Egorov AY, Kutcher EO, Social interactions affect the ethanol preference forming in rats. Journal of Addiction Research and Therapy. 2011. V. 2. Issue 2. doi 10.4172/2155-6105.1000110

Kutcher E, Egorov A, Filatova E, Kulagina K, Chernikova N. Sex influence on the formation of alcohol preference and behavior in rats during the long-term caffeine and ethanol intake. Journal of Behavioral and Brain Sciences. 2011. V. 1. N 3. P. 172-180.

Егоров Алексей Юрьевич д.м.н., проф.

заведующий лабораторий

Багров Алексей Яковлевич д.м.н.

главный научный сотрудник

Нарышкин Александр Геннадьевич к.м.н.

ведущий научный сотрудник

Афанасьев Сергей Валентинович к.б.н.

ведущий научный сотрудник

Орлов Александр Анатольевич к.б.н.

ведущий научный сотрудник

Филатова Елена Владимировна к.б.н.

старший научный сотрудник

Горелик Александр Леонидович к.м.н.

старший научный сотрудник

Кучер Евгения Олеговна к.м.н.

старший научный сотрудник

Черникова Надежда Анатольевна к.б.н.

научный сотрудник

Кашкин Владимир Александрович к.м.н.

старший научный сотрудник

Сологуб Николай Яковлевич к.б.н.

старший научный сотрудник

Дорофейкова Мария Владимировна

младший научный сотрудник

Довжиков Андрей Александрович

ведущий инженер

Осипенко Виолетта Ильинишна

старший лаборант-исследователь