Лаборатория нейробиологии

Лаборатория нейробиологии создана для проведения научных исследований мирового уровня по проблемам диагностики и терапии социально значимых заболеваний центральной нервной системы (ишемический инсульт, травма, рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера, деменция). Научная деятельность лаборатории включает широкий спектр направлений биомедицины в области нейронаук, включая регенеративную медицину, поиск новых лекарственных средств и разработку новых неинвазивных методов диагностики, а также создание конкурентоспособных инновационных технологий при взаимодействии с реальным сектором экономики и учреждениями здравоохранения.

Разработка неинвазивных технологий нейровизуализации, позволяющих количественно оценить содержание миелина в сером веществе и процессов эндогенной регенерации, может быть чрезвычайно важной для клинических и фундаментальных исследований в нейробиологии. Полученные результаты могут быть легко перенесены в клинику и будут иметь важное значение в качестве диагностического и прогностического инструмента для практического здравоохранения по всему миру. Научные знания о регуляции нейрогенеза взрослого мозга откроют принципиально новые возможности для терапии социально значимых заболеваний – болезней Альцгеймера и Паркинсона, мозгового инсульта, травмы, рассеянного склероза, деменции.

Профессором В.Л. Ярных разработана технология неинвазивного количественного картирования миелинизации мозга, основанная на оценке параметра «макромолекулярная протонная фракция» в МРТ-исследованиях. В настоящее время этот метод признан самым надежным методом прижизненной количественной оценки миелинизации, в том числе оценки миелинизации серого вещества головного мозга, которую невозможно получить с помощью других методов.

В ходе выполнения проекта РНФ планируется оценить нарушения миелинизации серого вещества на моделях рассеянного склероза и ишемии мозга у животных, а также оценить миелинизацию серого вещества в процессе постнатального созревания мозга человека. Результатом исследования будет создание прижизненного неинвазивного метода картирования миелина как принципиального нового инструмента нейровизуализации, пригодного для оценки таких свойств микроструктуры серого вещества с широким спектром возможных применений в научных исследованиях и клинике.

Основные направления исследований

  • Разработка методов регуляции и количественной оценки эндогенной регенерации мозга на моделях наиболее социально значимых заболеваний ЦНС: болезнь Альцгеймера, мозговой инсульт, травма, рассеянный склероз, деменция.
  • Разработка методов неинвазивной количественной оценки миелинизации мозга с использованием магнитно-резонансной томографии.

Проекты лаборатории

  • Проведено совместное с НИИ сильноточной электроники РАН (отдел физической электроники) исследование по оценке воздействия наносекундного импульсно-периодического рентгеновского излучения на активность нейронов и нейрогенез; результаты исследования показали, что такое воздействие в очень малых дозах влияет на активность нейронов, причем это влияние существенно зависит от режима облучения.
  • Проведено исследование, посвященное роли нейрогенеза в процессах памяти и обучения. Показано, что при последовательном обучении в двух разных когнитивных тестах эффективность обучения во втором тесте снижается по сравнению с ситуацией, когда первое обучение отсутствует. Предполагается, что это связано со снижением выживаемости нейронов, появившихся незадолго до обучения или в его начале.
  • Совместно с НИИ фармакологии и регенеративной медицины (лаборатория мозгового кровообращения) и СибГМУ (кафедра гистологии, эмбриологии и цитологии) проводится исследование клеточных механизмов нейропротекторного действия низкомолекулярного синтетического аналога природного антиоксиданта n-тирозола на экспериментальной модели тотальной транзиторной ишемии мозга у крыс. Исследование включает и фундаментальные вопросы механизмов регуляции нейрогенеза при ишемии мозга.
  • В рамках гранта РНФ начаты совместные с Институтом цитологии и генетики СО РАН исследования на уникальном магниторезонансном томографе для мелких лабораторных животных BioSpec 117/16. Проект направлен на разработку и валидацию новых количественных биомаркеров патологии серого вещества головного мозга с целью дальнейшего применения для диагностики и лечения различных неврологических заболеваний и для оценки развития нервной системы. Исследование будет проводиться на моделях ишемии мозга и рассеянного склероза. Часть работ по гранту будет выполнено совместно с НИИ онкологии РАМН и предполагает неинвазивную количественную оценку миелинизации мозга у здоровых детей в процессе постнатального развития.
  • По договору о совместной научной работе с ООО «Солагифт» проводится исследование нейропротекторного действия препарата «Ропрен» на основе полипренолов на купризоновой модели рассеянного склероза у мышей. Исследование также включает фундаментальные вопросы механизмов регенерации мозга при рассеянном склерозе.

Российские и зарубежные партнеры

Российские партнеры: НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е.Д. Гольдберга (Томск), НИИ онкологии СО РАМН (Томск), СибГМУ (Томск), Институт цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск), НИИ сильноточной электроники СО РАН (Томск), Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии им. И.П. Павлова (Москва).

Зарубежные партнеры: Университет Вашингтона (Сиэтл, США), Университет Висконсин-Мэдисон (Мэдисон, США), Harvard Medical School (Boston, USA).

Руководители лаборатории

Руководитель
Ярных Василий Леонидович, кандидат химических наук

Заведующий лабораторией
Ходанович Марина Юрьевна, доктор биологических наук