Природа дорожит своими изобретениями

Более 100 лет ученые-физиологи всего мира собираются на свои конгрессы, чтобы обменяться накопленными знаниями о живом организме. Нет, наверное, другой такой фундаментальной науки, которая была бы так важна для человека, его здоровья и долголетия, ибо практически все важнейшие открытия физиологии так или иначе находят применение в медицине и, таким образом, помогают побеждать человеческие болезни и недуги, расширять возможности организма и приближаться к извечной тайне жизни.

33-й Всемирный конгресс физиологических наук под девизом “От молекулы — к человеку” пройдет с 30 июня по 5 июля в Петербурге. На него съедутся около трех тысяч крупнейших ученых, среди которых почетный гость конгресса, лауреат Нобелевской премии, бывший мастер колледжа, где мастерами в свое время были Ньютон и Резерфорд, воспитатель принца Уэльского и очень крупный физиолог Эндрю Хаксли, иностранный член Российской академии медицинских наук, председатель Высшего научного совета Японии и президент нынешнего конгресса Масау Ита и многие другие.

Это будет второй конгресс, проводимый в России. Первый состоялся в 1935 году и его главой был избран Иван Павлов, работавший в нашем городе. Вообще физиология имеет одну из самых крепких традиций в нашей стране и, в частности, в Петербурге, где находятся три из четырех академических институтов этого профиля в стране. А большинство из таких величин мирового значения, как уже названный Павлов, Орбели, Бехтерев, Ухтомский, Введенский работали именно в нашем городе. Поэтому место проведения конгресса в Петербурге вполне оправдано и закономерно.

Удивительнее другое, то, что, как сказал мне один из организаторов конгресса, директор Института мозга человека Святослав Медведев, отечественную физиологическую науку здесь будут представлять примерно 300 человек — это десятая часть всех участников. Слишком велик для кошелька россиян взнос, который необходимо внести для участия в форуме.

В самое последнее время, правда, локальный программный комитет позаботился о льготах для студентов и некоторых молодых ученых, которые не могут внести нужную сумму, а Академия наук внесет взнос за сотрудников академических институтов.

Эти шаги необходимы, по мнению директора Института эволюционной физиологии имени Сеченова, академика Владимира Свидерского:

— Было бы очень обидно, если бы наш конгресс, находясь в нашей стране, в Санкт-Петербурге, представляли в основном иностранцы.

Несомненно, это была бы потеря и для всех участников конгресса, ибо он изначально задуман как свободный рынок научных идей, мнений, наблюдений, обмен которыми обогащает одновременно всех и, прежде всего, конечно, саму науку. А российским ученым есть что показать и рассказать коллегам. Вот только некоторые достижения петербургских физиологов, о которых поведали на пресс-конференции, посвященной предстоящему конгрессу, его организаторы.

Владимир Леонидович Свидерский, академик, директор Института эволюционной физиологии имени Сеченова:

— Почему-то иногда среди широкой ученой публики проблемы физиологии уходят на второй план. Мы гоним сталь, железо, машины, создаем самые разные вещи, забывая при этом, что все это делается ради человека. Создание технологии — это не самоцель. Чтобы человек мог полноценно трудиться в нашем обществе, он должен быть прежде всего здоров. А физиология изучает функции организма человека и животных, их норму, может прогнозировать все те нарушения, которые возникают на фоне действия антропогенных факторов, всех тех “бяк”, которые привносит родная цивилизация, при всех ее достоинствах.

Наш Институт эволюционной физиологии изучает не просто функцию. Задача ставится глубже: понять, когда, где, на каких этапах эта функция сформировалась в животном мире, как она развивалась и почему сейчас она такая, а не другая. Мы прослеживаем исторический процесс становления и развития функций и можем даже даже прогнозировать, как пойдет развитие той или иной функции. Но интересно здесь еще другое. При таком эволюционном подходе оказывается, что природа не придумывает заново необычные способы решения проблем. В этом смысле природа консервативна. Если она находит какое-то удобное решение проблемы, это решение тиражируется в самых разных системах.

Я сам занимаюсь насекомыми, которые прекрасно летают, передвигаются и живут неплохо даже в нашем тяжелом мире. Насекомые — это высшие представители одной линии развития, а человек — другой. Так вот, исследования, проводимые в нашем институте, показывают, что основные принципы управления, скажем, движениями, — едины, то есть природа нашла удачное решение, которое она реализует. Если же при этом учесть, что нашими движениями, нашими функциями управляют сотни, тысячи, миллионы, миллиарды нейронов, разобраться в этой сложной картине почти невозможно. А у насекомых всего-навсего сотни, десятки и даже единицы клеток, а принципы одни и те же. Понятно, что эти животные могут являться живыми модельными объектами для решения более сложных задач, в которых трудно разобраться из-за обилия составляющих их элементов. Кстати, проблема моделирования довольно широко применяется в последние годы.

И те подходы, которые в нашем городе традиционны и связаны с именами Павлова, Орбели и других ученых, развиваются, и мы гордимся тем, что у нас есть школа. Задача сейчас у нас — школу эту не потерять. Потому что из науки некоторые люди уходят туда, где вольготнее жить в наше время. Поэтому мы думаем, что конгресс, который будет проходить в нашем городе, покажет власть имущим, что физиология — это наука приоритетная. Она из тех направлений, которые должны быть защищены законом. Потому что, если наука будет хиреть, мы превратимся в третьестепенную державу с плохой технологией, с плохой медициной. Вопрос этот серьезный. Физиология — это мать медицины. Медицина и физиология идут рука об руку, и если плохо там, плохо и здесь. К примеру, почка. Это очень сложный орган, у которого очень большие функции в организме. Например, у космонавтов, длительное время находящихся в космосе, нарушается водно-солевой баланс. Это проблема, которая могла бы вообще остановить космонавтику как науку и практику. Юрию Викторовичу Наточину с коллегами удалось найти те препараты, которые способствуют невыведению того, что нужно организму и выведению того, что не нужно организму в этих условиях. Группа ученых под руководством Ю.В.Наточина была удостоена правительственной премии за эти работы.

Многие слышали, что когда ребенок развивается в онтогенезе, есть определенные критические периоды, если они будут упущены, то организм полноценно развиваться не сможет. Выправить дефекты будет сложно. Знать эти критические периоды, знать, как воздействовать в эти периоды — очень важно. Это касается и детского воспитания, и школьного воспитания. Эти критические периоды имеют колоссальное значение для будущего полноценного развития человека. Это очень важная проблема и мы тоже занимаемся ею.

Я уже говорил о моделировании. Моделирование математическое — совершенно абстрактная вещь. Но, применяя математический аппарат, можно проигрывать ситуации, которые нельзя реально проигрывать скажем, на Ладожском озере. А все дело в том, что из Ладожского озера, из Невы мы пьем воду, поэтому судьба Ладожского озера для нас очень важна. И не просто наблюдение, а моделирование того, что будет с Ладожским озером, имеет колоссальное значение. Хотя это сугубо математические работы, на “кончике пера”.

Немного о сенсорике. Тут масса проблем. Мы действуем, функционируем в зашумленной обстановке. Но вы знаете, что какой бы ни был шум, какие бы ни были помехи, своего ребеночка, который проснулся вдруг, мать услышит. Значит, есть избирательность, которая позволяет матери всю зашумленность игнорировать и находить тот полезный сигнал, который дает ей возможность общаться с ребенком. Теоретически понять это невозможно, потому что спектр шума перекрывает на все 300 процентов тот слабый писк ребенка, на который тем не менее мать реагирует. Эта очень сложная проблема практически решается в нашем институте.

Джан Петрович Дворецкий, директор Института физиологии имени Павлова:

— Я представляю старейший физиологический институт нашей страны. Сравнительно недавно мы отметили его семидесятилетие. Основан он был Нобелевским лауреатом академиком Павловым в 1925 году, и с тех пор исследования в этом институте проводятся в очень широком спектре и захватывают практически все сферы и все направления физиологической науки.

Сейчас мы живем в стране, где условия для проведения и организации такого грандиозного конгресса и для науки не идеальные. Мы сузили сейчас наши исследования до трех основных направлений: это физиология и патология высшей нервной деятельности, физиология сенсорных систем и физиология висцеральных систем. Правда, каждое направление — это огромная отрасль физиологической науки, но тем не менее концентрация идет по этим трем направлениям.

То, что мне достаточно близко — это область физиологии висцеральных систем. И здесь есть определенные успехи. Например, профессором Лебедевым в нашем институте разработан метод электрообезболивания путем стимуляции мозговых структур. Этот метод находит широкое применение при операциях, при лечении многих заболеваний нервной системы, в акушерстве и гинекологии и т.д. Это позволяет экономить лекарственные препараты-аналгетики. Во-вторых, это, я бы сказал, более физиологичный способ обезболивания, при котором организм не претерпевает последствий, связанных с введением чужеродных, не свойственных ему веществ. Этот метод не был, как идея, зарожден в нашем институте, но многолетние исследования профессора Лебедева позволили определить механизм обезболивания и выбрать наиболее оптимальные параметры стимуляции, которые никаким образом не наносят вред организму и в то же время эффективно позволяют прооперировать или провести какие-то манипуляции на организме.

Из прикладных аспектов наших разработок заслуживает внимания издание зрительного атласа, который позволяет очень тонко диагностировать нарушения функций зрения. Этот атлас сейчас очень широко распространен в военных организациях при тестировании военнослужащих, в частности, новобранцев на предмет скрытого, неявного поражения зрительной системы.

Святослав Всеволодович Медведев, директор Института мозга человека, член-корреспондент АН:

— Институт мозга человека в самом названии показывает, что это институт мозга человека, а не просто мозга. Поэтому наши исследования одновременно и прикладные, и фундаментальные. Я хочу перечислить несколько результатов. Здесь уже говорилось о внимании матери к писку ребенка. Мы обнаружили эти участочки в глубине мозга. Это непроизвольное внимание происходит не только в коре, как обнаруживалось раньше, а и в глубине. Мы сейчас видим, какие нервные клетки обеспечивают внимание. И хотим понять, как это происходит. Это мы делаем вместе с финскими учеными. Вообще наш институт работает в очень большой кооперации с западными институтами.

Мы сейчас знаем, какие участки мозга определяют грамматические свойства фразы и какие структуры мозга обеспечивают понимание смысла, где происходит поворот к грамматике, звучанию слова и пониманию смысла. Таким образом, мы пытаемся понять, как человек думает.

Мы за два месяца сделали 14 операций по пересадке мозговой ткани. И результаты удивительные. Девочка, которая практически пять лет лежала без контактов с внешним миром, через три недели после операции общается с матерью.

Мы умеем возвращать человеку речь в случаях полной афазии (когда человек в результате того, что уничтожена какая-то область мозга, не может говорить).

Сейчас у нас очень интенсивно ведутся исследования дефицита внимания. В школе, в каждом классе есть такие дети, которые не могут сосредоточиться на уроке (“шило” в одном месте). Иногда это связано с недостатками воспитания, а иногда — с очень неприятным заболеванием: дефицит внимания. У нас в стране только недавно это заболевание стало признаваться. И вот сейчас мы изучаем, какие участки мозга неправильно работают, как это изменить, чтобы ребенок нормально развивался.

При решении проблем профотбора, когда мы должны быстро посмотреть большое количество людей и выяснить, были ли у них эпилептические припадки, не алкоголики ли они, не наркоманы ли, нам удалось разработать специальную диагностику, которая позволяет даже узнать, что человек один раз в жизни принимал героин.

Кроме того, во время операций при ишемических болезнях мы делаем новые обходные пути для потока крови в мозг человека и по сути дела работаем над фундаментальной разработкой.

Из приведенных примеров видно, что сейчас в науке ничего нельзя делать в одиночку. Идет международное разделение труда. И важно, что мы сейчас участвуем в нем и занимаем место, которое по праву нам принадлежит. Мы жили за железным занавесом. И вот сейчас этот занавес раздвигается. Много уже сделано, но конгресс будет крупным шагом на пути к мировой науке.

Содержание номера

Главная страница

К началу статьи

Предыдущая статья

Следующая статья