Центр коллективного пользования

Социальный мозг

Российско-Японская лаборатория изучения социального мозга

https://gnkk.ru/news/krasnoyarskie-uchenye-vyyasnili-gde-vzya/

Руководители: О.Л. Лопатина, Х. Хигашида

Направления исследований

Расстройства аутистического спектра (РАС) представляют собой нарушения развития головного мозга, характеризующиеся дефицитом социального поведения и коммуникации, наряду с повторяющимися (стереотипными) моделями поведения, интересов или видов деятельности. Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в последние годы в изучении клеточно-молекулярных механизмов развития аутизма (вызванный, прежде всего, ощутимым увеличением распространенности этой группы заболеваний в современном мире), до сих пор отсутствует общепризнанная теория, объясняющая причины возникновения и механизмы развития аутизма.

В числе наиболее вероятных механизмов, ассоциированных с патогенезом аутизма, рассматриваются следующие: действие генетически-обусловленных факторов, действие факторов окружающей среды в раннем периоде онтогенеза, нарушение механизмов нейрогенеза и миграции клеток в развивающемся мозге, нарушение секреции и биологических эффектов нейропептидов и нейротрансмиттеров, нейровоспаление.

Процессы нейродегенерации (физиологическое старение, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона), стрессовые состояния, состояния беспокойство и тревожности ассоциированы с нарушением сложных форм поведения, включая социальное поведение, социальную память и эмоциональные состояния.

Продукция и высвобождение нейропептида окситоцина оказывает важное влияние на регуляцию социального поведения животных, включая человека. Низкий уровень эндогенного окситоцина ассоциирован с дефицитом социальной когниции при различных заболеваниях, включая РАС, шизофрению и состояния тревожности. Введение окситоцина восстанавливает дефицит социального поведения у животных, а также и у людей во время клинических испытаний. Изучение клеточно-молекулярных механизмов развития аутизма, процессов нейродегенерации и их патоморфологии и патобиохимии с использованием человеческих биологических образцов затруднено в силу очевидных причин, поэтому исследования в этой области ограничиваются методами визуализации структур мозга, оценки функциональной активности мозга, идентификацией метаболитов, трансмиттеров и других молекул-маркеров в доступных биологических жидкостях (кровь, ликвор, моча), определения генетических маркеров заболевания. Применение адекватных экспериментальных моделей на животных, а также использование новых технологий визуализации, регистрации и регуляции функциональной активности клеток мозга обеспечивает новый уровень исследований в нейронауках, в том числе в изучении механизмов нарушения развития мозга, что особенно важно для трансляционных исследований, ориентированных на идентификацию новых молекул-маркеров и молекул-мишеней для диагностики и терапии заболеваний головного мозга.

На базе Российско-Японской лаборатории изучения социального мозга КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого проводятся исследования клеточно-молекулярных механизмов процессов формирования и реализации социального поведения в норме и при различных патологиях, ассоциированных с нарушением социального поведения, социальной памяти и эмоционального статуса для разработки новых подходов к диагностике, профилактике и терапии.

Основные направления исследований:

изучение формирования социального поведения и коммуникативных функций в раннем периоде онтогенеза у животных с экспериментальной моделью аутизма;
изучение социального поведения, социальной памяти и эмоционального состояния при экспериментальной нейродегенерации (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и др.)
нейроэндокринологические исследования окситоцина как фундаментальной биологической основы социальной памяти: механизм транспорта окситоцина в мозг; идентификация белков, связывающих окситоцин в сыворотке крови; механизмы высвобождения окситоцина в головном мозге; роль окситоцина и вазопрессина в реализации социального и родительского поведения;
метаболизм НАД в неврологии и психиатрии: нейрональные роли CD38, CD157 и циклической АДФ-рибозы; пластичность головного мозга.
трансляционные исследования: исследования новых синтетических аналогов окситоцина и вазопрессина; разработка маршрутов всасывания лекарств через рот и пищеварительный тракт; клиническое исследование основных симптомов дефектов социальной памяти и нарушения социального взаимодействия с новыми аналогами окситоцина.

В научно-исследовательской работе используется следующие методы:

нейроповеденческое тестирование мелких лабораторных животных (тесты на когнитивные функции, социальное поведение, социальную память, эмоциональный статус);
микродиализ головного мозга;
иммуногистохимический анализ;
иммуноферментный анализ;
биохимия тканей и биологических жидкостей.

За последние 5 лет руководителями лаборатории опубликовано более 30 статей в журналах перечня WoS, Scopus.

Исследование особенностей молекулярных процессов, протекающих при реализации социального поведения, социальной памяти и эмоциональных состояний имеет высокую востребованность как для фундаментальной медицины, так и для клинической. Знание динамических изменений и молекулярных механизмов процессов формирования и реализации социальных взаимодействий позволит предлагать соответсвующие методы фармакологической коррекции, в зависимости от уровня дефицита социального ответа, не только на уровне животного, но и на уровне человека, исследовать механизмы действия и эффективность различных фармакологических препаратов с потенциальными антидепрессивными и анксиолитическими свойствами в условиях, приближенных к клиническим, и разрабатывать адекватную стратегию фармакологической коррекции на разных стадиях нарушения социальных взаимодействий.