Открыть Центр по нейробиологии и нейрореабилитации (ЦНН) договорились в День знаний Сколковский институт науки и технологий и Университет Южной Калифорнии (Лос-Анджелес, США). Центр будет базироваться в Сколтехе и займется разработкой новых инструментов и методов восстановления поврежденных или угасающих функций мозга, поддержания когнитивных функций здорового мозга, а также развитием технологий борьбы с аутизмом, эпилепсией, болезнью Альцгеймера и других заболеваний.
Подписание соглашения, предусматривающего создание междисциплинарного центра развития фундаментальной и трансляционной неврологии, интегрированного в международное научное сообщество, состоялось 1 сентября в присутствии премьер-министра России Дмитрия Медведева в рамках программы мероприятий, посвященных началу учебного года в Сколтехе и открытию нового кампуса института. С российской стороны документ подписали профессор, академик РАН, Ректор Сколтеха Александр Кулешов и доктор медицинских наук, чл.-корр РАН, директор Института медицины и психологии им. В.Зельмана НГУ Андрей Покровский, с американской – профессор, директор нейрореабилитационного центра Университета Южной Каролины Чарльз Лью.
В тот же день в Сколтехе состоялся круглый стол «Нейробиология и реабилитация: международное сотрудничество для решения глобальных задач», объединивший широкий круг медиков, клиницистов и исследователей вокруг темы развития когнитивных функций современного человеческого мозга и разработки стратегий нейрореабилитации. Участники дискуссии поделились достижениями в исследованиях функций мозга человека, подчеркивающими актуальность создания нейробиологического Центра, и обозначили возможные форматы сотрудничества.
Директор консорциума Энигма Пол Томпсон высказал убежденность в том, что собравшиеся обладают всеми необходимыми компетенциями для запуска нового мультидисциплинарного проекта. В свою очередь, Александр Кулешов подчеркнул главную цель встречи – начало командной работы всего связанного нейробиологией сообщества. По его словам, существенный вклад Сколтеха в работу ЦНН обеспечат одна из сильнейших в России команд исследователей, работающих в области искусственного интеллекта, машинного обучения и больших данных, а также первоклассный вычислительный центр. «Считаю, что это крайне важно – работать вместе», – заключил ректор Сколтеха.
«Мозг – это мы, – заявил академик РАН, директор Научного центра неврологии Михаил Пирадов. – В ближайшие годы мы будем расплачиваться за рост продолжительности своей жизни». Среди ключевых исследований в русле интересов Научного центра неврологии академик Пирадов обозначил и исследования здорового мозга: вопросов увеличения памяти, что могло бы помочь легче решать связанные с образованием проблемы, а также изучения сознания с точки зрения патофизиологии, чем также занимается Центр нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко.
«Мозг делает человека уникальным», – продолжил мысль Михаила Пирадова профессор Чарльз Лью. По его словам, никогда ранее исследователи не обладали столь мощными инструментами для изучения человеческого мозга. Главная цель проводимых исследований – решение проблем мозговых дисфункций, создание реальных продуктов, меняющих практику здравоохранения.
Заинтересованность клиницистов в деятельности ЦНН обозначил Александр Потапов, директор Национального медицинского исследовательского центра нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко. По приведенным им данным, за 15 лет в центре было проведено порядка 104 тысяч нейрохирургических операций, причем послеоперационная летальность благодаря применению новых технологий снизилась за это время с 2,4 % до 0,5%. «Сегодня на первое место выдвигается проблема восстановления мозга в разных возрастных группах, – подчеркнул Александр Потапов. – Анализ огромного массива данных нейровизуализации, молекулярных исследований и обратная ретрансляция результатов анализа в клиническую практику для нас очень важна».
То, как работает сознание, где оно находится и из чего состоит на молекулярном уровне исследует профессор Сколтеха Филипп Хайтович. Он поделился ожиданиями от нового начинания: «Мы хотим, чтобы создаваемый Центр стал базой для множества совместных работ, и надеемся, что приходим к этому не с пустыми руками. Под руководством Александра Петровича [Кулешова] была сделана большая работа не только в плане математики и анализа данных, но и в плане создания лабораторий. Мы полностью готовы к тому, чтобы работать с большим количеством различных данных и ведем эту работу. Надеемся, что в новом Центре сотрудничество будет расширяться».
Профессор Хайтович также рассказал о внушительном оснащении сколтеховской лаборатории (секвенатор, платформа для генотипирования, масспектрометрическая и гистологическая платформы, платформа для анализа данных – компьютерный кластер с более чем 1 пентабайтом хранилища и возможностью масштабирования, а также уникальная платформа, которая позволяет детектировать, идентифицировать и следить за изменением концентрации низкомолекулярных соединений в плазме крови и мозге – до 20000 различных соединений). В сотрудничестве с профессором Сколтеха Евгением Николаевым разрабатывается платформа по молекулярной визуализации мозга.
«У нас оборудование не простаивает и используется очень интенсивно. Активно идут исследования с использованием платформы масспектрометрии, – пояснил Полит.ру профессор Хайтович. – Мы смотрим низкомолекулярные соединения и смотрим на изменения в мозге, плазме крови при шизофрении, аутизме, биполярном синдроме и депрессии. Попытки найти высокоинформативные генетические маркеры этих заболеваний на данный момент не увенчались успехом, поэтому сейчас работа ведется на других уровнях: на уровне белков плазмы крови, на уровне мигрирующих РНК. Наше направление – это низкомолекулярные соединения, метаболиты. Мы не единственная лаборатория, которая этим занимается, но таких лабораторий очень мало».
Академик Николай Колчанов, научный руководитель Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, рассказал об исследованиях в области патологии и нормы функционирования мозга, проводимых Институтом. «Мы всегда смотрим на патологию как на сдвиг относительно нормы, но, судя по всему, качественные изменения режима функционирования генов могут происходить в условиях хаоса, при заболеваниях нервной системы. В частности, с этим могут быть связаны и аутизм, и болезнь Паркинсона, и другие заболевания», – подчеркнул академик Колчанов.
Кроме того, в новосибирском институте большое внимание уделяется исследованиям механизмов и генетических основ доброжелательного и агрессивного поведения. В течение 60 лет эксперимента ученым удалось «одомашнить» диких животных путем направленного отбора на доброжелательное или агрессивное поведение. Генетический анализ полеченных животных показал, что более 300 генов контролируют агрессивное поведение.
Профессор Михаил Мошкин, руководитель Отделения генетики животных и человека Института цитологии и генетики СО РАН, продолжил перечисление тем, в рамках которых возможно сотрудничество ИЦиГ с создаваемым на базе Сколтеха Центром. Среди них – патологические зависимости, проблема возрастной нейродегенерации, исследования коннектома, и другие вопросы. Институт также является первым в России центром генетических ресурсов лабораторных животных и готов предоставлять для исследований большой набор модельных организмов.
«Помимо искусственного интеллекта нам чрезвычайно важно иметь максимально здоровый мозг у максимального количества людей», – считает профессор Мошкин. По его словам, еще одна проблема медицины будущего – последствия широкого применения технологии искусственного оплодотворения. Он озвучил первые неутешительные результаты исследований в этой области: эмбрион, полученный в результате экстракорпорального оплодотворения, характеризуется меньшей стабильностью работы генетического аппарата, а потомок может отличаться пониженными интеллектуальными способностями.
Наталья Галкина, директор компании «Нейрочат», выразила желание, чтобы создаваемый Центр смог преодолеть огромную дистанцию, которая находится между изобретением и инновацией. «Я считаю, что та команда, которая здесь собрана благодаря усилиям Владимира Лазаревича, Александра Петрович, Пола Томпсона, Чарльза, имеет настолько высокие компетенции, что действительно способна преодолеть барьер перехода от изобретения к масштабируемому продукту. Нам очень нужен на территории России Центр нейробиологии и нейрореабилитации», – подчеркнула Наталья.
Компания «НейроЧат» – резидент Фонда «Сколково» – разработала одноименную коммуникационную систему для людей с серьезными ограничениями речи и движений, которая недавно была признана Роспатентом одним из лучших изобретений России за прошедший год. НейроЧат уже работает с пациентами в клиниках, реабилитационных центрах, на дому. Научным руководителем разработки является заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейроинтерфейсов биологического факультета МГУ, профессор Александр Каплан.
Модератор дискуссии, профессор Университета Южной Калифорнии Владимир Зельман подчеркнул важность исследований реакций не только больного, но и здорового мозга в стрессовой ситуации, и рассказал об интересе со стороны космонавтов к изучению работы человеческого мозга в космосе. По его словам, второй космонавт на луне Базз Олдрин проявляет чрезвычайную заинтересованность подобными исследованиями в связи с готовящимися экспедициями не только на Луну, но и на Марс.
Запоминающимся стало последовавшее выступление российского космонавта Александра Миссуркина, возвратившегося после длившейся 6 месяцев космической экспедиции. Александр поделился опытом контроля работы мозга в условиях космоса и при возвращении на Землю, а также рассказал о проблемах адаптации мозга к условиям невесомости, возникающих у космонавтов. «Нам, космонавтам, очень приятно, что открывается такой Центр для сотрудничества. Мы готовы быть вашими руками там, в невесомости, при условии, что изучение мозга будет неинвазивным», – улыбнувшись, резюмировал космонавт.
Ожидается, что Центр нейробиологиии и нейрореабилитации помимо исследований будет принимать активное участие в образовательных программах и программах подготовки специалистов в соответствующей области: будут созданы магистерские и докторские программ в Сколтехе, курсы повышения квалификации для врачей, медицинских работников, представителей медицинских компаний, а также массовые открытые онлайн-курсы.
