VII. Физиологические науки

63. Исследование роли интегративных процессов в центральной нервной системе в реализации высших форм деятельности мозга (сознание, поведение, память), выяснение механизмов функционирования сенсорных и двигательных систем

выявление данных о клеточных и молекулярных механизмах нейрональной пластичности, поиск путей регуляции различных форм памяти на молекулярном уровне, включая стирание памяти;

выявление новых нейроспецифических генов и определение возможности регуляции с помощью этих генов и продуктов их экспрессии функционирования нервной системы на поведенческом, системном, клеточном и молекулярном уровнях;

морфофункциональные корреляты пластичности;

молекулярные маркеры специфической для обучения физиологической активности нервных клеток;

комплексное исследование сознания, когнитивных функций мозга и физиологических механизмов вербального мышления с помощью пространственно-временной реконструкции распределения в мозге биологически активных веществ;

исследование механизмов функционирования сенсорных и двигательных систем, в том числе выделения признаков и опознания зрительных образов, а также формирования новых движений при двигательном обучении;

нейрофизиологический анализ нарушения и восстановления церебральных функций при очаговом поражении мозга человека, при стрессе, неврозе, депрессии и шизофрении;

оценка значимости сенсорной информации в критические периоды развития для созревания функций мозга в раннем онтогенезе и при обучении взрослых животных;

новые данные о механизмах реализации сознания, а также когнитивных функциях мозга и участия физиологических механизмов мышления в работе мозга в норме и при патологии;

новый алгоритм оценки электрических явлений в мозге для создания интерфейса между мозгом и физическим объектом;

создание программы и устройства, обеспечивающих возможность управления физическими объектами по параметрам активности головного мозга человека;

технология избирательного изменения работы нервных клеток в отдельных участках мозга;

выявление данных о клеточных и молекулярных механизмах нормального и аберрантного нейрогенеза, фармакологических и нефармакологических путях его направленной регуляции;

выявление факторов, предотвращающих аберрантный нейрогенез и оптимизирующих нормальный нейрогенез в исследованиях на поведенческом, системном, клеточном и молекулярном уровнях;

результаты могут стать основой инновационных биомедицинских технологий лечения ряда форм патологии;

раскрытие нейрофизиологических, молекулярных и эпигенетических механизмов познавательных процессов, участвующих в организации адаптивного поведения и условно-рефлекторной деятельности у млекопитающих и беспозвоночных;

расшифровка процессов экспрессии генов, вовлекаемых в механизмы нейрональной пластичности;

выявление и клонирование новых генов, участвующих в организации локомоторного поведения;

установление ключевых геном-зависимых молекулярных механизмов, лежащих в основе процессов обучения и памяти, а также развития нейродегенеративных расстройств;

установление информационных принципов физиологической организации поведения при взаимодействии сенсорных, когнитивных и управляющих процессов, при формировании когнитивных структур и речи в процессах обучения и памяти, при организации двигательного поведения;

разработка физиологических основ поведения для робототехнических систем;

разработка математических моделей регуляции физиологических процессов и систем организма человека;

апробирование новых способов диагностики, коррекции и реабилитации сенсорных, когнитивных и поведенческих дисфункций на основе информационных технологий;

внедрение в медицинскую и педагогическую практику сертифицированных способов диагностики и коррекции нарушений двигательного поведения, слухоречевого восприятия и письменной речи, восстановления функций обучения и памяти;

разработка основных механизмов и алгоритмов работы нейронных сетей, обеспечивающих переработку сенсорной информации, принятие решений и организацию двигательного ответа в реальной и виртуальной среде, в нормальных и экстремальных условиях;

установление принципов взаимодействия слуховой, зрительной, обонятельной, вестибулярной и двигательной систем, определяющих адекватное поведение, а также позволяющих осуществить реконструкцию многоуровневого взаимодействия физиологических процессов от молекулярных до целостного поведения;

развитие новой методологии управления поведением человека при патологических состояниях мозга и пароксизмах его деятельности на основе совершенствования действующих моделей сенсорных систем и методов оптимального осознанного и неосознанного ввода сенсорной информации;

получение данных о молекулярных механизмах синаптической передачи и ее регуляции у представителей позвоночных и беспозвоночных животных;

выявление эволюционных закономерностей формирования механизмов межнейронного взаимодействия и его регуляции;

получение данных о структурно-функциональной организации и эволюции нервной системы и исследования механизмов развития патологических процессов при нейродегенеративных заболеваниях;

сравнительные исследования механизмов сенсорного восприятия, кодирования сенсорных сигналов, механизмов ориентации организмов в пространстве;

исследование роли биологически значимых сигналов в организации поведения;

создание препаратов, избирательно блокирующих синаптическую передачу в клетках мозга, разработка эффективных и пригодных для клинического применения избирательных антагонистов глутаматных рецепторов;

исследование процессов в мозге при обеспечении высших психических функций человека (внимания, речи, памяти, эмоций, мышления и т.п.), топографической и функциональной организации головного мозга человека, его базовых механизмов - детектор ошибок;

исследование нейрофизиологических механизмов обеспечения творческой деятельности, создание классификации типов и видов ментального внимания;

исследование нейрофизиологических механизмов когнитивного контроля;

изучение функциональной организации мозга в состоянии оперативного покоя (дефолтной моды мозга) в здоровом и больном мозге;

изучение различий механизмов осознанных и бессознательных высших психических функций;

исследование центральных механизмов интегративной активности системы управления движениями человека для оценки специфичности вклада обоих полушарий мозга в формирование моторной функции;

исследование психологических резервов активного долголетия и их генетических коррелят;

исследования психофизиологии и нейрофизиологии функциональных состояний, сверхмедленных информационно-управляющих систем головного мозга, познавательной деятельности и приспособительного поведения, мозговых механизмов вербальной обучаемости;

разработка инновационных способов диагностики и схем коррекции при задержке психомоторного развития разного генеза и психосоматических заболеваниях;

исследование физиологических механизмов навязчивых состояний, выявление ведущей при этой патологии структуры лимбической системы, разработка наиболее эффективных методов лечебного воздействия;

выявление особенностей физиологических параметров состояний головного мозга, связанных со снижением мозговой активности различного генеза под влиянием длительного воздействия инфекционно-аллергического и иммунного характера;

изучение механизмов развития патологических процессов демиелинизации в центральной нервной системе, приводящих к двигательным и когнитивным нарушениям;

исследование физиологических механизмов мозгового обеспечения когнитивных и эмоциональных аспектов поведения при развивающейся эпилептической болезни мозга и ее ремиссии, выявление взаимосвязи патогенетических особенностей отдельных форм эпилепсии и ишемии медиобазальных отделов височных долей головного мозга;

разработка комбинированных вариантов метода формирования и активаций комплексов стабильных селективных функциональных связей мозга человека;

исследование психофизиологических особенностей мозговой активности лиц, занятых непрерывной напряженной интеллектуальной деятельностью и разработка методов их психофизиологической поддержки;

разработка малотравматичного метода прицельных дозированных деструкций патологических образований мозга и методики комплексной оценки ближайших и отдаленных послеоперационных изменений;

разработка показаний для применения концентрата стволовых клеток пуповинной/плацентарной крови в комплексе с традиционно существующими методами терапии;

разработка комплементарных нетрадиционных методик лечения воспалительных, сосудистых заболеваний, нарушений липидного обмена, стрессов;

выявление интегративных характеристик различных структур двигательной и сенсорной систем, а также закономерностей преобразований в системах межсенсорных взаимодействий и сенсорном обеспечении систем управления движениями различного класса в условиях измененной гравитационной среды;

исследование влияния факторов космического полета на состояние центральной нервной системы космонавтов различного возраста;

клинико-физиологическое обоснование коррекции изменений функционирования сенсорной и двигательной систем в условиях космического полета и практики медицинской реабилитологии;

определение и изучение эффективных поведенческих стратегий и психофизиологических механизмов индивидуальной и групповой адаптации к фактору автономности и другим экстремальным факторам;

выявление особенностей коммуникативного поведения и межгруппового взаимодействия в условиях автономности;

изучение взаимосвязи особенностей функционально-ролевого распределения и стиля лидерства с устойчивостью групповой структуры и эффективностью межличностного взаимодействия в условиях автономности;

на модели эпилепсии с использованием крыс линии Крушинского-Молодкиной будут получены данные, касающиеся локальных биохимических изменений в ткани мозга, исследованы эффекты трансплантации стволовых гемопоэтических клеток в мозг, введения колониестимулирующего фактора на поведенческие реакции животных и характер эпилептического припадка;

выяснение связи между структурой и функцией в скелетной и сердечной мышцах, изучены силовые и кинетические характеристики сократительных белков, а также температурные зависимости сократительных и скоростных характеристик мышц;

изучение закономерности функционирования мышц при патологиях, связанных с изменением состава сократительных и регуляторных белков (сахарный диабет, гипер- и гипотиреоз, гипертрофия миокарда, тетрада Фалло);

использование современных экспериментальных технологий: оптическая ловушка, искусственная подвижная система, скачок температуры;

разработка методов управления актин-миозиновым взаимодействием через контроль концентрации ионов кальция в искусственной системе, что потенциально позволит использовать актин-миозиновое движение для бионанотехнологий;

изучение концептуальной модели матрицы множества функциональных состояний, отражаемых в структуре электрических процессов, связанных с активирующей системой мозга;

расширение возможностей функционально-топической диагностики и оценки состояния висцеральных органов и систем на донозологическом и нозологическом уровнях;

разработка и создание действующего макета программно-аппаратного комплекса и базы медицинских знаний для оценки в автоматическом режиме состояния здоровья, проведения коррекции и управления дизрегуляторными расстройствами в интересах авиакосмической, морской, спортивной медицины с возможностью мониторинга динамики функциональных изменений вне клинических условий (на дому, в офисе, на кораблях, буровых платформах и т.п.);

разработка региональных нормативов параметров функциональных показателей у подростков, аборигенов и уроженцев Севера из числа европеоидов в зависимости от пола, возраста и доминирующего характера вегетативной и центральной нервной регуляции;

определение информативных ЭЭГ-критериев и роли интегративных процессов ЦНС, кардиогемодинамики и кислородного обеспечения головного мозга в оценке его функциональной зрелости у детей в зависимости от экстремальности воздействия на организм факторов окружающей среды;

установление взаимосвязи личностных и психофизиологических показателей организма уроженцев Севера с функциональной асимметрией мозга и особенностями организации социума, в котором протекает их жизнедеятельность, с учетом интересов организации педагогического процесса и предупреждения девиантного поведения;

раскрытие механизмов, обеспечивающих увеличение физической работоспособности и неспецифической резистентности организма человека при тренировках с использованием дыхательных гипоксических смесей, содержащих высокий уровень инертных газов;

в интересах решения задач морской, космической и спортивной медицины будут определены оптимальный газовый состав дыхательной смеси и технология ее применения, направленная на управление функциональным состоянием лиц, подвергающихся экстремальным воздействиям;

планируется определить следовой период сохранения повышенной физической работоспособности после применения специальных газовых смесей, содержащих инертный газ, в обычных и специальных условиях деятельности человека

64. Изучение роли в гомеостазе у человека и животных интеграции механизмов деятельности систем пищеварения, дыхания, кровообращения и выделения, участие в регуляции функций этих систем медиаторов, гормонов, инкретинов, аутакоидов, клиническое применение результатов этих работ

выяснение роли хеморецепции в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта в интеграции физиологических механизмов пищеварения, обмена веществ и пищевого поведения, получение новых данных о механизме адаптации системы пищеварения к качественному составу пищи;

определение характеристик состояния реактивности и тонуса кровеносных сосудов, интенсивности диффузии респираторных газов через их стенку при сдвигах газового состава вдыхаемого воздуха, температуры и рН крови, расшифровка механизмов физиологического действия лазерного излучения низкой интенсивности на органные кровеносные сосуды и микроциркуляцию, выявление механизмов взаимодействия нервных и гуморальных влияний на сократительную функцию лимфатических узлов и формирование движения лимфы;

выявление механизмов модулирующих влияний различной природы на электрогенез афферентных нейронов энтеральной части метасимпатической нейрональной сети;

обоснование фундаментальной роли цитоплазматических межнейронных связей в функционировании автономной внутриорганной нервной системы;

установление центральных механизмов висцеральной боли, молекулярных механизмов переработки ноцицептивных сигналов и новых механизмов периферического действия анальгетических лекарственных препаратов;

выявление терапевтических эффектов транскраниальной электростимуляции структур мозга на процессы репарации кожи, соединительной ткани и нервных волокон у больных диабетом;

раскрытие механизмов адаптационных влияний гормонов гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы на деятельность внутренних органов;

разработка молекулярных механизмов для корректирующего влияния олигопептидов на иммунную и эндокринную системы при старении организма;

получение данных о взаимодействии гормонов нейрогипофиза, инкретинов и аутакоидов в регуляции функции почек по стабилизации состава жидкостей внутренней среды;

исследование структурно-функциональной эволюции дыхательной системы позвоночных;

получение данных о становлении механизмов мышечной активности респираторного тракта и возможности использования их при коррекции патологических процессов;

выявление механизмов апоптоза безъядерных клеток;

изучение механизмов развития анемий при флуорозе, роли митохондрий в цитотоксическом действии ионов тяжелых металлов, функциональных реакций организма позвоночных на естественное голодание;

получение данных о механизмах влияния инсулина на уровень гликемии при разных способах введения;

изучение механизмов острой и долговременной адаптации систем организма к предельным физическим нагрузкам, действию низких температур, гипоксии;

выявление интеграционных механизмов различных уровней вегетативной и гормональной регуляции в процессах адаптации организма к условиям космического полета;

изучение влияния химически инертных газов и различного изотопного состава кислорода;

физиологические реакции и обоснование их использования в экстремальных условиях и клинической практике;

определение молекулярных маркеров ранних метаболических сдвигов в выдыхаемом воздухе и выбор средств и методов дистанционного контроля физиологических параметров организма человека;

изучение корригирующего влияния на процессы адаптации дыхания с дополнительным сопротивлением на вдохе, тренировочных воздействий, а также стратегии повышения физической работоспособности человека в экстремальных условиях;

выявление роли пищевых субстратов, медиаторов, гормонов, инкретинов и аутакоидов в механизме влияния гравитационных изменений на базальную активность пищеварительной системы;

обоснование применения 13C-дыхательных методик в экспресс-диагностике патологических изменений в органах и тканях на молекулярном уровне в клинической медицине и функционального состояния различных органов и тканей в космической медицине и медицине экстремальных состояний;

изучение физиологии аутопробиотиков (таблетированные препараты, "периодонтальные повязки", кисломолочные продукты) и пробиотических средств для коррекции микрофлоры различных биотопов человека - кишечник, кожа, верхние дыхательные пути, область пародонта;

изучение интегративной функции головного мозга, сердечно-сосудистой и эндокринной систем в условиях адаптации к гипоксии, гипотермии и другим экстремальным факторам высокогорья у здоровых лиц (спортсмены, космонавты, лица опасных профессий), а также при ряде заболеваний (артериальной гипертонии, ишемической болезни сердца, атеросклерозе, диабете);

исследование влияния применения средств повышения адаптационных возможностей организма человека при лечении некоторых социально значимых заболеваний;

установление роли транспортных иммуноглобулинов, серотонина, адреналина, гастрина-17, а также инсулина в интеграции механизмов деятельности системы пищеварения;

ожидается установить влияние провоспалительных цитокинов, эмбриональных антигенов и инсулина на состояние иммунологической реактивности и метаболических процессов;

получение данных, касающихся регуляции иммунной системой неиммунологических функций организма в физиологических условиях, в условиях аварийного регулирования и при патологии;

разработка методов адресной доставки лекарственных препаратов, физиологически активных веществ и наночастиц для целенаправленного воздействия на восстановительные процессы поврежденных органов и тканей;

исследование роли стволовых клеток (мезенхимальных и гемопоэтических) в репаративной регенерации тканей, ангиогенезе, получении аутопротезов, лечении сахарного диабета;

планируемые исследования имеют клиническую перспективу, а именно, позволят повысить эффективность лечения токсического гепатита, нефропатии различного генеза, инфаркта миокарда;

проведение комплексного исследования связи морфологических и биомеханических характеристик препаратов активного и пассивного миокарда в нормальных, гипертрофированных тканях и в сердцах животных с избирательной блокадой механизмов развития гипертрофии;

будут выявлены особенности в механизмах адаптации интегрированных систем регуляции сократимости миокарда (электромеханическое и механоэлектрическое сопряжение, длино-, грузо- и частотозависимые феномены, кальциевые переходы, трансмембранные потенциалы и изомиозины) к нагрузкам разного типа и разной длительности у животных разного пола при сравнительном анализе нормальных сердец и сердец с физиологической и патологической гипертрофией;

эксперименты будут проведены на уровне одиночных кардиомиоцитов, изолированных препаратов миокарда и целого изолированного сердца;

результаты работы позволят обосновать критерии дифференциальной диагностики между физиологическим и патологическим типом гипертрофии миокарда и проводить адресную терапию больных разного пола с сердечно-сосудистой патологией;

изучение разнообразия микробиоты человека в норме и при патологических состояниях;

получение новых данных о межмикробных взаимодействиях и механизмах колонизационной резистентности биотопов человека;

исследование биологических характеристик бактерий и грибов и механизмов устойчивости микроорганизмов к абиотическим и биотическим факторам;

изучение патогенеза эндогенных инфекций и разработка способов борьбы с ними;

создание новых биопрепаратов (про-, пре- и синбиотиков) для терапии и профилактики социально значимых заболеваний человека;

изучение степени участия гормонов, медиаторов воспаления (плазматических), инкретинов, аутакоидов (интерлейкины, фактор некроза опухоли, интерлейкин-6) в патогенезе и клиническом течении болезней соединительной ткани;

исследование системных заболеваний соединительной ткани с проявлениями нарушения функционального состояния различных органов для разработки и внедрения технологий хронопрофилактики и хронокоррекции патологических десинхронозов у больных ревматоидным артритом и анкилозирующим спондилоартритом

65. Применение интегративного подхода в анализе молекулярных процессов и их регуляции у живых существ на разных этапах эволюции и при адаптации организма человека и животных к меняющимся условиям среды обитания и экстремальным воздействиям;

использование полученных результатов в клинической медицине, практике космических полетов и медицине экстремальных состояний

проведение комплексных молекулярно-клеточных, онтогенетических, эпигенетических и нейрогуморальных исследований позволит получить данные, касающиеся механизмов формирования адаптивных или патологических состояний мозга, индуцируемых различными по выраженности экстремальными воздействиями (гипоксией, психоэмоциональными стрессами);

влияния неблагоприятных факторов среды на структурно-функциональные, молекулярные и гормональные характеристики развивающегося мозга, лежащие в основе адаптивных и дезадаптивных состояний в раннем онтогенезе;

выяснения механизмов модификаций нейрональной сигнальной трансдукции и нейроэндокринной системы при действии экстремальных факторов;

установление механизмов формирования тревожно-депрессивных состояний;

расшифровки эволюционно-приобретенных, генетически детерминированных молекулярных и гормональных адаптивных защитных механизмов мозга, индуцируемых гипоксическим пре- и посткондиционированием - инновационными способами предотвращения развития постстрессорных и постгипоксических тревожно-депрессивных расстройств;

определение межлинейных различий в уровне экспрессии и в посттрансляционных изменениях нейроспецифических белков NAP 22 и GAP43 при дефиците содержания кальция в питьевой воде и пищевых продуктах и выявление значения указанных изменений для развития патологии в различных висцеральных органах при са-зависимой артериальной гипертензии у животных;

разработка доступного и надежного метода анализа генов человека, кодирующих развитие артериальной гипертензии, связанной с появлением в крови паратиреоидного гипертензивного фактора, для направленной профилактики указанного заболевания;

выявление значения нейромедиаторных и нейроиммунных компонентов регуляции дыхания в норме и в условиях экспериментальной патологии дыхательной системы;

разработка способов поддержания у животных дыхания и деятельности сердца в условиях резкого охлаждения, а также установление предельного значения снижения температуры тела у теплокровных животных, при которой возможно сохранение их жизнеспособности;

с помощью установки "лазерный пинцет" будет разработана экспериментальная модель кинетохора и определены биофизические характеристики молекулярных наномашин, отвечающих за перемещение хромосом в митозе;

разработка метода измерения пространственно-временного распределения тромбина в цельной крови для исследования механизмов свертывания крови и диагностики его нарушений;

разработка клеточного биочипа для диагностики лимфо- и миелопролиферативных заболеваний;

определены физиологические роли PAR-1, PAR-4 и GPIb рецепторов в активации тромбоцитов крови тромбином;

разработка комплексного инновационного подхода к анализу влияния экогенетических факторов на популяционную заболеваемость социально значимых форм патологии с учетом этнической принадлежности, возраста, пола, условий проживания, питания и полиморфизма генов человека;

будет проведен популяционный скрининг зависимости онкологических заболеваний человека (25 типов) от климатических факторов (среднегодовая температура, высота над уровнем моря, широтный градиент ультрафиолета B), социальных условий (доход на душу населения), суточного потребления продуктов и нутриентов (40 видов) и генетического полиморфизма генов I и II фазы метаболизма ксенобиотиков и целевых рецепторов (FTO, CRTC3, MC4R, LEPR, ADIPOR);

на основе установленных внешне средовых и генетических предикторов социально значимых онкологических заболеваний будут разработаны конкретные предложения (методические рекомендации) по профилактике и снижению онкологической заболеваемости разными типами рака в России;

раскрытие физиологических, биохимических и молекулярных механизмов индивидуальной чувствительности и устойчивости организма человека к физическим, химическим и биологическим воздействиям внешней среды с разработкой тестов их экспресс-диагностики;

изучение системной и структурной организации адаптивных перестроек в организме при воздействии экстремальных природных, техногенных и социальных факторов внешней среды на разных стадиях постнатального онтогенеза;

определение локальных и интегральных метаболических, биоэнергетических, биохимических и молекулярных маркеров индивидуальной устойчивости к воздействию экстремальных факторов внешней среды;

изучение возрастных особенностей формирования интегративной и анализаторной деятельности головного мозга у детей при выполнении вербально-мнестических тестов в обычных условиях и при адаптации к условиям Севера;

изучение нейрофизиологических и биохимических механизмов дезинтеграции системной деятельности головного мозга при состояниях дезадаптации и некоторых заболеваниях нервной системы;

исследование когнитивных способностей и организации довербального мышления у обезьян при анализе знаковой информации и решении проблемных задач различного уровня сложности;

разработка методик для проведения in vivo ПЭТ исследований нейротрансмиссионных и рецепторных взаимодействий с использованием молекулярных проб (ПЭТ радиолигандов), специфически связывающихся с определенным подтипом рецепторов;

изучение особенностей физиологических процессов при нейротоксическом воздействии опухолей головного мозга на ЦНС и его компенсации под влиянием проводимого лечения;

на базе комплементарных исследований сосудистой гемодинамики, перфузии и локальной сосудистой физиологии, основных метаболитов мозга и молекулярных процессов оптимизация методик диагностики и индивидуальный подбор терапии;

изучение молекулярно-клеточных и генетических механизмов канцерогенеза ЦНС путем анализа иммунологических и генетических методов прогноза и диагностики опухолевых заболеваний на модели глиом человека;

исследование результатов отдаленных последствий высокодозного облучения мозга человека в целях выявления факторов радиосенсибилизации;

исследование механизмов и биофизических факторов, определяющих возможности как выживания, так и гибели здоровых и опухолевых клеток мозга человека в условиях локального воздействия низких температур;

выяснение механизмов адаптации живых систем и особенностей функций органов и тканей под влиянием комплекса экстремальных факторов внешней среды;

выявление особенностей состояния гемодинамики с использованием методов ультразвуковой допплер-флоуметрии, непрерывной фототензометрии, в условиях невесомости и других экстремальных условиях среды (гипобария, гипоксия, загрязнение среды обитания токсическими примесями при неотложных состояниях);

разработка принципов оптимальной коррекции вероятных неблагоприятных сдвигов при освоении ближнего и дальнего космического пространства;

обоснование и разработка комплексной медико-биологической программы исследований по созданию искусственной гравитации с помощью центрифуги короткого радиуса применительно к межпланетным космическим полетам;

подготовка рекомендаций по прогнозированию ортостатической устойчивости и вероятных донозологических отклонений у человека применительно к экстремальным профессиям и в предполетном периоде;

исследование медицинских рисков в кратковременных и длительных космических полетах при освоении ближнего и дальнего космоса и подготовка предложений по совершенствованию системы медицинского обеспечения экипажей современных и перспективных пилотируемых космических аппаратов;

получение зависимости нарушений функциональных характеристик регуляторных систем и организма млекопитающих от параметров физического фактора (радиационного), включая качество излучения, дозу и мощность дозы при экспозиции в диапазоне малых доз при хроническом влиянии в сочетании с острым воздействием на уровне предельно допустимых доз;

изучение роли различных медиаторов/модуляторов, закономерностей поражения генома, гибели и репарации клеток в зависимости от характеристик воздействия на клетку;

выявление нейронных механизмов действия некоторых вестибулопротекторов (мексидол) и базовых физиологических и биологических данных, необходимых для разработки рекомендаций по способам и методам защиты, регламентации по ограничению неблагоприятного воздействия физических факторов на человека в условиях космического полета, ограничению рисков при хроническом и остром неблагоприятном воздействии на человека и разработки стратегий и схем использования данных в медицинских и промышленных целях;

получение данных о нейрональных механизмах действия некоторых новых фармакологических веществ с противоукачивающими свойствами;

выявление физико-химических основ модификации биомедицинских свойств воды, интегративной среды организма применительно к практическим задачам клинической медицины, а также медицины экстремальных состояний;

изучение изменения состава белков и процессов взаимодействия белковых молекул организма человека, молекулярных механизмов изменения свойств мультипотентных стромальных клеток при действии факторов космического полета и при их наземном моделировании;

выявление гравитационно-зависимых механизмов нейронального (спинальные мотонейроны) и внутриклеточного (местного) контроля процессов синтеза и распада белка, миозинового фенотипа и тонуса скелетных мышц для разработки новых средств профилактики гипогравитационной атонии и атрофии мышц у космонавтов;

изучение влияния физико-химических свойств воды и характеристик светового потока на фотосинтез, морфогенез и накопление биомассы высших растений в условиях моделированной невесомости;

разработка рекомендаций по использованию найденных закономерностей для адаптации растительного организма к условиям космического полета и планетных баз;

получение результатов исследования репродуктивной функции, процессов плодообразования и семенной продуктивности различных растений-кандидатов фотоавтотрофного звена бортовой системы жизнеобеспечения космического аппарата при освещении светодиодами;

получение данных о регуляции ростовых процессов и метаболизма высших растений при применении источников освещения различного спектрального состава, о влиянии факторов космического полета на развитие и состояние органов и тканей японского перепела на разных этапах его онтогенеза;

исследование адаптации и метаболизма микроорганизмов под влиянием измененных условий среды обитания и экстремальных воздействий с учетом возможности проявления медицинских и технических рисков, возникающих в результате биоповреждения конструкционных материалов и изменений микрофлоры среды;

выяснение физиологических механизмов адаптации сердечно-сосудистой системы, механизмы регуляции метаболизма и нормализации физиологических функций человека и животных на Севере и способы их регуляции;

определение молекулярно-биохимических механизмов электрической гетерогенности миокарда желудочков и синусно-предсердной области;

на основе фундаментальных физиологических закономерностей респираторного и циркуляторного обеспечения молекулярных процессов (энергетический гомеостаз и свободнорадикальное окисление), молекулярных механизмов формирования дислипидеми будет дана комплексная медико-физиологическая оценка состояния здоровья населения европейского Севера, разработана система региональных норм показателей здоровья человека, предложены меры по снижению негативного действия природных и техногенных факторов среды в высоких широтах и комплекс мер по обеспечению жизнедеятельности человека на Севере;

изучение физиологических механизмов формирования эстральных циклов в репродуктивной функции крупного рогатого скота в условиях Севера в целях повышения продуктивности животных;

изучение молекулярных механизмов действия различных биогликанов (полисахаридов и гликоконъюгатов) на важнейшие жизненные функции организма человека и животных на Севере;

выявление биогликанов, образующихся в желудочно-кишечном тракте человека при аутолизе растительной пищи, и установление молекулярных механизмов регуляции адаптивно защитных систем организма человека углеводсодержащими биополимерами;

выявление пектинов, обладающих эффективным криозащитным действием и обеспечивающих восстановление функциональных свойств различных клеток (в том числе и клеток крови), что послужит основой разработки новых технологий длительного хранения клеток животного и растительного происхождения;

разработка биотехнологий и нанобиотехнологий получения биогликанов, являющихся основой для производства биохимических реактивов и лекарственных препаратов;

определение типов организации биоэлектрической активности головного мозга, реографических показателей тонуса мозговых сосудов и сердечно-сосудистых параметров в ходе биоуправления параметрами ритма сердца у подростков 14 - 17 лет - жителей Заполярья и приполярных районов (сравнительный анализ);

получение результатов мониторинга электроэнцефалограммы, кардиоритмограммы и вариабельности ритма сердца здоровых взрослых для последующего анализа связи данных показателей с параметрами космической погоды и локальной геомагнитной активности;

выявление влияния аутоантител к окисленным липопротеидам низкой плотности и фосфатидилсерину, а также антифосфолипидов на липидный профиль у практически здоровых и больных с метаболическим синдромом;

изучение иммунологических механизмов адаптивных реакций и методы их модулирования в условиях воздействия экстремальных факторов и при патологических процессах, в том числе реакции клеток соединительной ткани и межклеточного вещества в ответ на действие различных экстремальных факторов (иммобилизационный стресс, острое асептическое воспаление, острая массивная кровопотеря), расшифровка механизмов системного воспаления;

изучение макрофаг-зависимых и макрофаг-независимых процессов регуляции гомеостаза;

разработка концепции формирования иммунного ответа в патогенезе менингитов вирусной этиологии, проведение оценки вклада генетических и иммунологических факторов - клеточных популяций Т-хелперов в процессе нарушения репродуктивной функции, получение новых данных об антибактериальной и иммунотропной активности синтетических пептидов активного центра ГМ-КСФ, выполнено сравнительное изучение новых соединений класса 1, 3, 4-тиадиазинов, создание антистрессорных лекарственных препаратов;

разработка и экспериментальная верифицирификация физиологически обоснованных математических моделей сердечной мышцы молекулярно-клеточного, тканевого и органного уровней;

развитие функционирования рианодиновых каналов в клетках водителей ритма и кардиомиоцитах;

исследование влияния молекулярно-клеточной неоднородности электрических и механических свойств сердечных клеток из разных регионов стенки желудочка на функцию миокарда;

построение 3D-модели левого желудочка человека с учетом его архитектоники, расположения волокон, неоднородности миокарда;

в рамках моделей и физиологических экспериментов будут исследованы интегративные процессы организации функции миокарда в норме и изучены процессы ремоделирования миокарда от молекулярного до органного уровня при патологии;

выявление закономерности электрической активности сердца животных при синусно-предсердном и эктопическом возбуждении, изменении температуры тела, острой нормобарической гипоксии, артериальной гипертензии различного генеза и экспериментальной ишемии - реперфузии и инфаркте миокарда на разных этапах онтогенетического развития, динамики движения и сокращения стенок желудочков сердца животных с разными типами активации миокарда; кардиоэлектротопографическая оценка функциональных резервов сердца спортсменов;

воссоздание истории формирования сравнительной электрокардиологии в начале XX века;

обоснование участия эритроцитов в регуляции обмена ряда биологически активных веществ;

выявление закономерностей вариабельности ритма сердца у людей разных возрастных групп в условиях влияния экосоциальных факторов среды;

разработка кардиоэлектротопографических критериев оценки функционального состояния миокарда;

изучение роли генетического полиморфизма в динамике качества здоровья населения Северной Осетии, оцениваемого в системе медико-экологического хрономониторинга Российской Федерации для обоснования пути повышения жизнеобеспечения и защиты человека;

ПЦР-диагностика генов-кандидатов, регулирующих микроциркуляцию, сосудистый тонус, процесс тромбообразования и предрасположенность к сердечно-сосудистым и онкологическим заболеваниям с позиций хроноадаптации в условиях здоровья и болезни существенно расширит представления о ее механизмах и роли наследственности в их реализации в этническом плане;

выявление биотропных факторов и их сочетания, оказывающие максимальное влияние на состояние здоровья, ранжирование их по степени влияния на звенья патогенеза исследуемой патологии;

предложение способов хронопрофилактики и хронокоррекции воздействия неблагоприятных природных факторов на человека;

исследование механизмов действия препарата "Скваакан" и его производных, определение органов, тканей и клеток-мишеней для реализации их молекулярных биологических эффектов, определение новых свойств, изучение противопоказаний его применения;

создание новых лекарственных форм на основе биологически активного сырья (гидробионтов, фитоадаптогенов);

изучение роли молекулярных механизмов нарушения липидного обмена и метаболизма NO, включая исследование уровня экспрессии эндотелиальной NO-синтазы (eNOS-III), в развитии ангио- и нефропатий, вызванных экстремальными факторами окружающей среды, сахарным диабетом, и разработка методов ранней диагностики и патогенетической коррекции эндогенными регуляторами;

исследование влияния избытка или дефицита Ca на функциональные и морфологические характеристики органо-системных нарушений под влиянием солей тяжелых металлов, разработка и внедрение способов профилактики и лечения мембранопротекторами, нанокомпозитными энтеросорбентами;

проведение мониторинга влияния экопатогенных факторов на показатели генофонда популяции населения Северной Осетии, определение их роли в развитии вторичной иммунной недостаточности у детей с язвенной болезнью, нарушений системной и региональной гемодинамики у женщин репродуктивного возраста и беременных