О профессиональной деятельности
— Наталия Дмитриевна, здравствуйте! Можете ли Вы рассказать нам о вашей текущей роли и обязанностях в Институте физиологии имени Павлова?
В этом году исполнилось 5 лет с начала моей работы в лаборатории физиологии движения. Меня пригласили присоединиться к научному коллективу лаборатории, когда я была еще на 3-м курсе аспирантуры, теперь я младший научный сотрудник. Помимо основных научных обязанностей, таких как проведение исследований, обработка данных и написание статей для российских и зарубежных журналов, требуются знания и навыки в самых разнообразных сферах и отраслях. Для проведения физиологических исследований нужны практические знания в области анатомии и постоянное изучение смежных дисциплин.
— Как Вы начали свою карьеру в области физиологии? Что Вас привлекло в этой сфере?
В магистратуре Университета ИТМО я работала в лаборатории биоинформатики, исследуя конформацию молекул бета-амилоидов. Эти белки, слипаясь, становятся предшественниками болезни Альцгеймера и запускают процесс формирования амилоидных бляшек, который на данный момент считается необратимым. К концу обучения информационным технологиям, проводя большую часть дня за программированием, я поняла, что хочу видеть результат своей работы при взаимодействии с людьми, и тогда сразу начала готовиться к поступлению в аспирантуру по физиологии.
Меня вдохновили исследования, способствующие пониманию того, как взаимодействуют различные системы организма: нервная, сердечно-сосудистая, дыхательная и опорно-двигательная. Мне казалось, что, понимая механизмы взаимодействия систем, можно направлять патологические процессы в сторону естественного самовосстановления организма.
— Какие научные проекты или исследования вы сейчас ведете?
Я принимаю участие в большинстве проектов лаборатории.
Условно, их можно разделить на клинические (исследования конкретных нозологий) и физиологические (исследования со здоровыми добровольцами).
За время моей работы в лаборатории я участвовала в клинических исследованиях влияния курса чрескожной стимуляции спинного мозга на реабилитацию пациентов после инсульта и COVID-19. А также, детей с церебральным параличом и спинальной мышечной атрофией. Уже несколько лет мы ведем совместный проект с лабораторией сравнительной физиологии сенсорных систем ИЭФБ РАН и получаем значимые результаты модуляции позы с помощью спинальной и звуковой стимуляции.
По моей инициативе была проведена серия исследований о взаимосвязи позы и дыхания. На данный момент мы разработали и опубликовали метод неинвазивной регистрации показателей дыхания и позы. Впереди еще много всего предстоит сделать и мы активно готовимся к проведению дальнейших исследований.
— Какие достижения в Вашей работе Вы считаете самыми значительными?
Наши исследования стали возможны благодаря отцам-основателям в области изучения локомоции и позы Бернштейну Николаю Александровичу, Гурфинкелю Вадиму Семёновичу и многим другим, а также учёным, разработавшим и применившим метод стимуляции спинного мозга, Марку Львовичу Шику и школе Юрия Петровича Герасименко.
Раньше я полагала, что научная деятельность основывается на глубоком и детальном изучении узконаправленной и специализированной области знаний. Однако, с течением времени и благодаря моему первому образованию в сфере информационных технологий, я осознала важность системного мышления. Важно учитывать все возможные взаимосвязи и взаимодействия между системами организма и различными сферами научного знания.
Именно благодаря такому междисциплинарному подходу, я могу более эффективно решать научные задачи и находить новые пути для развития и прогресса в наших исследованиях.
— Мы знаем, что вы – детский остеопат-реабилитолог центра «Эйрмед».
Можете ли вы рассказать о каком-нибудь случае из вашей практики, когда остеопатическое лечение значительно улучшило состояние ребенка?
В научной среде отношение к остеопатии неоднозначное.
Основу остеопатического лечения составляет ритм нервной системы, который врачи-остеопаты определяют субъективно. Исследования методов регистрации частоты внешнего дыхания путем минутного наблюдения показывают, что даже в такой, казалось бы, простой регистрации допускаются ошибки. Насколько мне известно, в настоящее время не существует объективного метода, подтверждающего существование краниосакрального ритма у человека и позволяющего достоверно зарегистрировать его характеристики. Это создает определенные сложности в признании физиологических механизмов остеопатического лечения.
Однако, существуют остеопатические техники, которые основаны исключительно на знании анатомии и понимании физиологических механизмов.
В своей работе с детьми со спинальной мышечной атрофией я применяю те остеопатические техники, механизм действия которых мне ясен. Например, у 10 пациентов удалось увеличить угол разгибания в коленном суставе в среднем на 15° благодаря применению суставных техник. У пациентов со спинальной мышечной атрофией достаточно часто встречаются проблемы ЖКТ, а благодаря применению висцеральных техник удаётся улучшить моторику ЖКТ.
О науке и исследованиях
— С какими основными вызовами Вы сталкиваетесь в своей работе?
Самый главный вызов – это сам объект изучения, постоянно меняющийся и адаптирующийся к воздействиям человеческий организм.
Были случаи, когда мы не включали в исследование добровольцев с насморком, поскольку даже такой неочевидный фактор может влиять на поддержание равновесия в положении стоя. В наших опубликованных исследованиях показано, что, если не учитывать сенсорно-когнитивный стиль, то, как человек воспринимает своё положение тела в пространстве, можно упустить основной эффект модуляции позы.
Что касается клинических исследований, то здесь изменчивость ещё больше, поскольку почти всегда присутствуют сопутствующие диагнозы. Очень важно тщательно оценить критерии включения и исключения до набора группы. Если в физиологических исследованиях, которые могут занимать несколько часов, исключение одного испытуемого можно компенсировать расширением выборки, то в клинических исследованиях, длящихся несколько недель, исключение пациента может значительно снизить достоверность полученных данных.
— Есть ли какие-то прорывные открытия в физиологии за последние годы, которые Вас особенно вдохновили?
Меня вдохновляют темпы развития нейронауки и открытия, которые происходят на стыке нескольких дисциплин.
Новые исследования в области нейропластичности показали, что мозг обладает гораздо большей способностью к адаптации и восстановлению, чем считалось ранее. Открытие нейропластичности спинного мозга и шагательного генератора позволило нашей лаборатории разработать метод электрической стимуляции поясничного утолщения спинного мозга, который сейчас применяется в реабилитации травм спинного мозга.
— Как Вы видите будущее физиологических исследований? Какие направления кажутся Вам наиболее перспективными?
Когда я была студенткой, приоритетными направлениями считались те, которые включали приставку «био»: биоинформатика, биомедицина, биотехнологии и тому подобные.
Сейчас на смену пришла волна нейротехнологий и нейроинтерфейсов. Я вижу будущее физиологических исследований как область, которая будет стремительно развиваться благодаря интеграции новых технологий и междисциплинарного подхода.
Использование биофизических методов для изучения нейронных сетей и процессов в мозге может привести к глубокому пониманию механизмов высшей нервной деятельности. Такие исследования могут помочь в разработке новых терапий для неврологических заболеваний и расстройств.
Кроме того, нейротехнологии и нейроинтерфейсы откроют новые возможности для взаимодействия человека и компьютера, реабилитации пациентов с неврологическими нарушениями и даже улучшения когнитивных функций здоровых людей.
Об институте и коллегах
— Какая атмосфера царит в Институте физиологии имени Павлова?
Невозможно говорить об Институте физиологии, не упомянув личность академика Павлова. Институт поддерживает и бережно хранит его наследие: сохранился его кабинет; камеры, где проводились исследования. И, конечно же, Павловские Колтуши, пропитанные атмосферой времён Ивана Петровича. Благодаря усилиям сотрудников музея Институт продолжает придерживаться принципов, заложенных Павловской научной школой.
Мне запомнилась цитата из его труда «Рефлекс свободы»:
«Задача естественно-научного ума состоит в том, что он в маленьком уголке действительности, которую он выбирает и приглашает в свой кабинет, правильно и ясно рассмотреть эту действительность и познать её».
— Как Вам кажется, какова роль команды и сотрудничества в исследованиях?
Первые рецензенты – это всегда коллеги, и чем обширнее рецензия, тем больше вероятность, что работа получится достойной внимания научной общественности. Научная среда – одна из немногих, где объективная критика воспринимается с благодарностью.
Команда – это первая встреча с реальностью, своего рода "realitycheck". Без команды и критики можно уйти далеко от действительности в своих гипотезах.
— Есть ли у Вас наставники или коллеги, которые сильно повлияли на Вашу карьеру?
Я не перестаю испытывать благодарность и считаю, что мне действительно повезло с руководством и коллективом. Моя научная работа была бы невозможна без заведующего, Юрия Петровича Герасименко, научной руководительницы, Татьяны Ромульевны Мошонкиной, и коллег из дружественных лабораторий, открытых к сотрудничеству и взаимоподдержке. Нас, молодых учёных лаборатории, последовательно провели через все начальные этапы становления: от обработки данных до формирования собственных протоколов исследований и самостоятельных публикаций. Лаборатория делает всё возможное, чтобы проекты молодых учёных состоялись.
Мы благодарим Наталию Шаманцеву за интервью и за возможность ближе познакомиться с физиологией и Институтом физиологии им. И. П. Павлова.
