Группа нейрофизиологии

Целью работ научной группы являются исследования в области нейрофизиологии с помощью электрофизиологических и оптогенетических методов in vitro и in vivo.

Электрофизиология – это изучение электрических свойств нейронов и исследование того, как эти свойства изменяются при различных условиях. Достижения в исследованиях, методах и оборудовании электрофизиологии за последние года значительно расширили понимание того, как работает организм, включая фундаментальные знания о нервной системе, а также улучшили диагностику и лечение заболеваний.

Метод локальной фиксации потенциала (patch-clamp) – это электрофизиологическая методика,которая позволяет регистрировать изменение общего электрического потенциала нейрона, возбуждающие и тормозные токи, протекающие через мембрану клетки по ионным каналам. Это позволяет понять, как ведут себя ионные каналы в норме и при нарушениях, а также под воздействием различных фармакологических препаратов или ионов.

Еще одним методом регистрации нейрональной активности является регистрация локальных полевых потенциалов (local field potential), позволяющая оценить эффективность синаптической передачи между связанными группами нейронов.

Для изучения ритмической активности мозга проводятся эксперименты in vivo с имплантацией инвазивных электродов непосредственно в изучаемые структуры мозга. Электроэнцефалограммы полученные в ходе таких экспериментов отражают суммарную электрическую активность мозга. Изменения в ритмах, синхронизированной колебательной активности, и их пространственной и временной корреляции позволяют оценить нарушения в структурах мозга, вызванные различными патологическими состояниями.

Оптогенетика – одна из развивающихся областей, где используют световую и молекулярную генетику. Для управления внутриклеточными сигнальными белками были разработаны последние инновационные оптогенетические подходы, позволяющие контролировать активность фотоактивируемых сигнальных белков с помощью света.

Сочетание оптогенетики с другими подходами, такими как электрофизиология, повышает точность и позволяет проводить эксперименты с высоким временным и пространственным разрешением.

Область научных исследований

• Исследование влияния раннего постнатального стресса на ритмогенез во взрослом состоянии in vivo у мышей.
• Влияние оптогенетической активации астроглии на модуляцию синаптической передачи в гиппокампе.
• Разработка инженерных основ технологии замещения поврежденных участков мозга посредством искусственных нейронных сетей с адаптивными связями.

В настоящее время идет активное сотрудничество с другими лабораториями ННГУ им.Н.И.Лобачевского такими как НИЛ кафедры теории колебаний и автоматического регулирования РФ ННГУ, ОФПИ НИЛ стохастических мультистабильных систем , ОФПИ Центр фотоники.