ИФ РАН0%

Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН, организованный в 1925 г., ведет свое начало от Физиологической лаборатории, созданной в конце XIX века. Возглавил Институт первый отечественный лауреат Нобелевской премии академик И.П.Павлов.

Основная задача Института состояла в изучении физиологии больших полушарий головного мозга по методу условных рефлексов. Экспериментальные исследования на собаках и человекообразных обезьянах и патофизиологический анализ нервных заболеваний в клиниках позволили И.П.Павлову сформулировать новые важные закономерности работы коры головного мозга – принцип структурности, принципы взаимодействия процессов возбуждения и торможения в нервной системе, основные типы нервной системы и зависимость условнорефлекторной деятельности от врожденных особенностей нервной системы, разработать первую в истории науки, патофизиологически обоснованную, нейродинамическую концепцию неврозов. Эти результаты дали мощный импульс углубленным исследованиям структурных и физико-химических основ физиологии и психологии головного мозга животных и человека, исследованиям роли наследственных факторов в формировании типологических особенностей нервной системы.

В 1936 г. , после кончины И.П. Павлова, Институт возглавил его ученик академик Л.А.Орбели, под руководством которого, наряду с основными исследованиями высшей нервной деятельности, сформировалось принципиально новое учение об адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы, имеющее широкое общебиологическое значение и представляющее ценность для клинической медицины.

В 50-е годы под руководством академика К.М.Быкова были получены фундаментальные результаты по физиологии и патофизиологии кортико-висцеральных отношений. Были установлены основные нервные и гормональные механизмы кортико-висцеральных нарушений, возникающих в условиях экспериментального невроза. Была развита теория патогенеза ряда заболеваний внутренних органов, а также генез психосоматических заболеваний человека. Доказано, что с возникновением патологического состояния коры мозга развиваются существенные сдвиги в вегетативной сфере организма.

В 60-70 годы под руководством академика В.Н.Черниговского были получены приоритетные данные, касающиеся структурно-функциональной организации рецепторов внутренних органов и их представительства в коре головного мозга, механизмов восприятия и переработки сенсорной информации, роли стриато-таламо-кортикальной системы в регуляции поведения, онтогенеза мотивационно-эмоциональных реакций. Академиком А.М.Уголевым был открыт новый тип пищеварения — пристеночное (мембранное) пищеварение, которое реализуется 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. Академиком А.Д.Ноздрачевым разработана концепция о метасимпатической нервной системе — самостоятельном (наряду с симпатическим и парасимпатическим) отделе автономной нервной системы, в сфере управления которой находится практически вся текущая деятельность полых внутренних органов.

В 80-90 гг. под руководством академика В.А.Говырина получили дальнейшее развитие работы по изучению процессов регуляции функциональных систем организма, а также механизмов адаптации. В этом направлении 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. 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 чл.-корр. РАН Д.П. Дворецкий. В значительной мере благодаря его заслугам в тяжелые для науки нашей страны 90-е годы прошлого столетия Институт сохранил свои позиции в качестве одного из ведущих физиологических учреждений страны, последовательно развивая традиционные направления исследований в области физиологии высшей нервной деятельности, висцеральной и сенсорной физиологии на разных уровнях организации (от молекулярно-клеточного до системного организменного). Этому способствовало объединение исследований лабораторий Института в рамках разработки долгосрочных научных программ Президиума РАН, Отделения физиологических наук РАН и др.

С 2015 по июнь 2022 г. директором Института являлась Людмила Павловна Филаретова, д. б. н., академик РАН. Под руководством Л.П. Филаретовой новый импульс в Институте получили фундаментальные исследования по интегративной физиологии, направленные на углубление знаний о функционировании организма как единого целого. Задача, поставленная новым директором, заключалась в развитии Института как лидера в исследованиях по интегративной физиологии. Судьбоносным для Института событием стала победа в борьбе за создание Научного центра мирового уровня (НЦМУ) «Павловский центр “Интегративная физиология — медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости”» (инициатор создания Центра — Л.П. Филаретова) в августе 2020 г. в рамках нацпроекта «Наука». НЦМУ — единственный физиологический НЦМУ в стране, что свидетельствует о его лидерской позиции.

В настоящее время директором Института является д.б.н. Наталья Алековна Дюжикова, избранная общим собранием трудового коллектива и утвержденная Приказом Минобрнауки 11.05.2023 г.

В настоящее время Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН сохраняет позицию одного из крупнейших многопрофильных физиологических учреждений страны, в 30 лабораториях и группах которого работает около 200 научных сотрудников. Институт размещается в Санкт-Петербурге и в основанном И.П. Павловым научном городке Колтуши (Ленобласть, Всеволожский район, с. Павлово), который включает современные лабораторные здания, Павловский мемориальный комплекс, виварий, антропоидник, крупнейшую научную библиотеку физиологического профиля, основанную в конце XIX века, инфраструктуру обеспечения, жилой массив, парк.

Основными научными направлениями Института в области физиологии и фундаментальных проблем медицины в настоящее время являются:

мозговые механизмы организация поведения животных и высших психических функций человека;
механизмы функционирования сенсорных и двигательных систем;
механизмы функционирования висцеральных систем;
физиологические механизмы адаптации;
математические модели в биологии, биоинформатика;
геномика, протеомика
Сохраняя преемственность исследований, инициированных И.П.Павловым, с учетом достижений современной физиологии реализация научных исследований Института направлена на разработку и внедрение эффективных способов повышения адаптационных возможностей организма и оптимизации деятельности человека в условиях экологического и социального стресса.

— Доказано, что стресс беременных самок крыс в критические периоды эмбрионального развития плода вызывает у потомства в препубертатном и пубертатном возрасте значительные изменения болевой чувствительности, мотивационно-эмоциональных реакций и существенную пролонгацию стрессового гормонального ответа, обусловленную снижением числа кортикостероидных рецепторов II типа в гиппокампе и фронтальной коре. Полученные данные способствуют расшифровке механизмов формирования постнатальных нарушений поведенческих реакций организма, инициируемых стрессорными воздействиями на него в пренатальном периоде.

— Выяснен механизм повышения устойчивости нервных клеток к повреждающим факторам. Установлено, что в основе вызываемых тяжелой гипоксией отсроченных повреждений нервных клеток лежат нарушения механизмов сигнальной трансдукции, проявляющиеся, в частности, в чрезмерной устойчивой активации внутриклеточных регуляторных систем (кальциевой, фосфоинозитидной), опосредуемой гиперстимуляцией глутаматергической медиаторной системы. Фармакологическая блокада глутаматных (NMDA типа) рецепторов оказывает протекторное действие, предотвращая нарушения активности ключевых внутриклеточных регуляторных систем и функционального состояния нейронов мозга, индуцируемые тяжелой гипоксией.

— На основе психофизических и электрофизиологических исследований зрительной системы человека разработаны принципы диагностики нейроофтальмологических заболеваний. Впервые создан программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий быстрое измерение зависимости текущей ЭЭГ от оптических характеристик динамических тестовых изображений, что позволяет оценивать функциональное состояние зрительного анализатора и локализацию очага поражения для дифференциальной диагностики нейроофтальмологических заболеваний.

— Обнаружен новый сосудистый феномен, проявляющийся в виде вазодилатации в различных органах и тканях в ответ на увеличение амплитуды внутрисосудистого давления. Указанная реакция имеет эндотелий-зависимую природу, реализуется через активацию синтеза азота в эндотелиоцитах и отражает функционирование важного локального механизма регуляции сосудистого тонуса.

— Разработан метод селективной электростимуляции защитных (эндорфинергических) механизмов мозга и реализующая его аппаратура. Метод и аппаратура вошли в широкую лечебную практику как немедикаментозная «ТЭС-терапия» и используется в различных областях медицины (невропатология, анестезиология, гастроэнтерология и др.). Применение ТЭС-терапии позволяет существенно повысить эффективность лечения и сократить на 30-40% затраты на лекарства.

— Разработана концепция спинальной регуляции локомоции, основанной на возможности внешнего управления активностью локомоторной сети спинного мозга с помощью ее неспецифической активации, нейрофармакологической модуляции ее физиологического состояния и сенсорно-моторного обучения. На основе использования оригинальных методов неспецифической активации спинальных локомоторных сетей и их нейрофармакологической модуляции, в сочетании с сенсорно-моторным обучением, предложена новая технология нейрореабилитации при двигательных патологиях.