Руководство институтом физиологии

Институ́т физиоло́гии и́мени И. П. Па́влова РАН (ИФ РАН), одно из крупнейших многопрофильных научных учреждений в области физиологии страны. Расположен по адресу: г. Санкт-Петербург, набережная Макарова, д. 6.

Полное юридическое наименование организации: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физиологии имени И. П. Павлова Российской академии наук».

Краткая историческая справка

Создан по инициативе академика И. П. Павлова в 1925 г. на базе первой Физиологической лаборатории АН, основанной в 1864 г. академиком Ф. В. Овсянниковым. Значительная часть института расположена в научном городке, основанном в 1920-е гг. И. П. Павловым в деревне Колтуши под Ленинградом. Первый директор – И. П. Павлов (в 1936 г. институту присвоено его имя), затем, до 1950 г. – Л. А. Орбели. В 1950 г. институт объединён с Институтом эволюционной физиологии и патологии высшей нервной деятельности имени И. П. Павлова АМН СССР и Институтом центральной нервной системы АМН СССР. Новый Институт физиологии возглавляли К. М. Быков (1950–1959), В. Н. Черниговский (1959–1977), с 1977 г. по 1980 г. обязанности директора временно исполняли профессор К. П. Иванов, В. А. Говырин (1980–1994), член-корреспондент РАН Д. П. Дворецкий (1994–2015); академик РАН Л. П. Филаретова (2015–2022), с 2022 г. и.о. директора – д.б.н. Н. А. Дюжикова.

Характеристика деятельности

Основные направления исследований связаны с изучением механизмов организации поведения и высших психических функций, механизмов функционирования и развития висцеральных, сенсорных и двигательных систем, молекулярных механизмов регуляции биологических функций, физиологических механизмов адаптации, нарушений физиологических функций и принципов их коррекции, созданием математических моделей в биологии, биоинформатике и др. Одним из ключевых направлений исследований последних лет, проводимых в ИФ РАН, является интегративная физиология.

В 28 лабораториях и группах ИФ РАН работает около 200 научных сотрудников, в том числе более 120 докторов и кандидатов наук. Институт частично размещается в Санкт-Петербурге, однако значительная часть его структурных подразделений находится в основанном И. П. Павловым научном городке, который расположен в селе Павлово Колтушского сельского поселения. Научный городок включает современные лабораторные здания, Павловский мемориальный комплекс, виварий, научную библиотеку, инфраструктуру обеспечения, жилой массив, парк. В 1990 г. Павловские Колтуши признаны объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО.

ИФ РАН располагает одной из крупнейших научных библиотек физиологического профиля, основанной в конце прошлого столетия в Физиологической лаборатории Российской академии наук. Она содержит большое количество книг и журналов, связанных с исследованиями в области физиологии, биохимии, анатомии, медицины, проводимыми на протяжении многих десятков лет до настоящего времени. В ней хранятся личная библиотека И. П. Павлова и монографии крупных отечественных и зарубежных учёных.

Сохраняя преемственность исследований, инициированных И. П. Павловым, с учётом достижений современной физиологии в институте продолжается развитие фундаментальных и прикладных исследований, направленных на раскрытие механизмов высшей нервной деятельности, функционирования сенсорных и висцеральных систем организма; понимание процессов их регуляции и адаптации. При ИФ РАН открыты Мемориальный музей-кабинет (село Павлово) и Мемориальный музей-квартира (Санкт-Петербург) И. П. Павлова. С 2020 г. ИФ РАН является соучредителем ежеквартального журнала «Интегративная физиология».

Образовательная деятельность института включает в себя подготовку аспирантов по научным специальностям «физиология человека и животных» и «генетика». Созданный при ИФ РАН диссертационный совет проводит защиты на соискание учёных степеней кандидата наук и доктора наук по специальности «физиология человека и животных».

В 2020 г. ИФ РАН стал инициатором создания консорциума «Научный центр мирового уровня – Павловский центр «Интегративная физиология – медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости». НЦМУ развивает научные исследования по семи направлениям:

1. Фундаментальные и прикладные исследования стресса.

2. Нейротехнологии.

3. Инновационные технологии нейрореабилитации.

4. Биологические и социальные основы инклюзии.

5. Физиология и генетика памяти.

6. Фундаментальные и прикладные исследования боли.

7. Микробиота – мозг и регуляция пищевого поведения.

   В институте работают Центры коллективного пользования «Конфокальная микроскопия» и «Биоколлекция», а также создан Научно-образовательный центр «Биологические и социальные основы инклюзии».

Основные достижения

Под руководством академика Л. А. Орбели, который возглавил институт в 1936 г. после кончины И. П. Павлова, были продолжены исследования высшей нервной деятельности и сформировано принципиально новое учение об адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы, имеющее широкое значение как для фундаментальной науки, так и для клинической медицины.

В 1950-е гг. под руководством академика К. М. Быкова активно изучалась физиология кортико-висцеральных отношений в норме и при различных патологиях. Были установлены основные нервные и гормональные механизмы кортико-висцеральных нарушений, возникающих в условиях экспериментального невроза, доказано влияние патологического состояния коры головного мозга на состояние вегетативной сферы организма, разработана теория патогенеза ряда заболеваний внутренних органов, исследован генез психосоматических заболеваний человека.

В 1960–1970 гг. под руководством академика В. Н. Черниговского были получены приоритетные данные, касающиеся представительства внутренних органов в коре головного мозга, структурно-функциональной организации ряда рецепторов, механизмов восприятия и переработки сенсорной информации, роли стриато-таламо-кортикальной системы в регуляции поведения, онтогенеза мотивационно-эмоциональных реакций. Научным событием мирового масштаба стало открытие академиком А. М. Уголевым нового типа пищеварения – пристеночного (мембранного), реализующегося на границе внеклеточной и внутриклеточной сред ферментами, синтезируемыми самими кишечными клетками, а также ферментами, адсорбированными из полости тонкой кишки, что обеспечивает эффективное сопряжение пищеварительных и транспортных процессов. Академик А. Д. Ноздрачёв разработал концепцию о метасимпатической нервной системе – самостоятельном (наряду с симпатическим и парасимпатическим) отделе автономной нервной системы, объединяющем нейронные сети, расположенные в стенках внутренних органов, и обеспечивающем их работу без участия центральной нервной системы.

В 1980–1990 гг. под руководством академика В. А. Говырина продолжилось изучение процессов регуляции функциональных систем организма, а также механизмов адаптации. Были установлены важные закономерности взаимоотношения местных и центральных механизмов регуляции кровообращения, тонуса сосудов, дыхания, гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы, установлены механизмы, определяющие помехоустойчивость слуховой и зрительной систем человека и животных, раскрыты новые нейрофизиологические механизмы спинальной локомоции. В лабораториях института проводились одни из первых исследований влияния мутаций отдельных генов на поведение. Была выявлена роль генов, контролирующих универсальные свойства нервной системы, связанные с процессами адаптации и обучения. Раскрыто важное значение вторичных внутриклеточных посредников в реализации генетической информации, детерминирующей деятельность нервной системы.

С 1994 г. по 2015 г. директором института являлся Д. П. Дворецкий, член-корреспондент РАН с 2003 г. В значительной мере благодаря его заслугам в тяжелые для науки нашей страны 1990-е гг. прошлого столетия ИФ РАН сохранил свои позиции в качестве одного из ведущих физиологических учреждений. Этому способствовало объединение исследований лабораторий института в рамках разработки долгосрочных научных программ Президиума РАН, Отделения физиологических наук РАН и др.

С 2015 г. по 2022 г. под руководством Л. П. Филаретовой (член-корреспондент РАН с 2011 г., академик РАН с 2015 г.) новый импульс получили фундаментальные исследования по интегративной физиологии, направленные на углубление знаний о функционировании организма как единого целого.

В настоящее время ИФ РАН сохраняет позицию одного из крупнейших многопрофильных физиологических учреждений страны. Одним из основных направлений работы института является интегративная физиология – область науки, направленная на понимание принципов и механизмов регуляции функционирования целостного организма на разных уровнях организации (от отдельных молекул до поведения), в здоровье и болезни. Комплексный подход и активное сотрудничество исследователей, специализирующихся в разных областях науки, позволяют изучать, каким образом отдельные органы и системы интегрированы в функционирование организма как единого целого.

В последние годы разработана и продолжает совершенствоваться концепция спинальной регуляции локомоции, разрабатывается новая неинвазивная стратегия стимуляции спинного мозга, способная модулировать двигательные и висцеральные функции. На её основе предложена новая технология нейрореабилитации при повреждениях спинного мозга и двигательных патологиях. Выяснен механизм повышения устойчивости нервных клеток к повреждающим факторам на примере тяжёлой гипоксии и разработан метод фармакологической блокады, оказывающей протекторное действие. Выявлено компенсаторное гастропротективное действие глюкокортикоидных гормонов в условиях ингибирования других гастропротективных факторов и изучены его механизмы. Обнаружен новый сосудистый феномен в виде вазодилатации в ответ на увеличение амплитуды внутрисосудистого давления. Определены принципы диагностики нейроофтальмологических заболеваний и создан программно-аппаратный комплекс для оценки функционального состояния зрительного анализатора. Результаты исследований восприятия движения слуховой и зрительной системами человека используются для разработки методов параллельной обработки информации для автономных интеллектуальных роботов.