Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ им. Н.К. Кольцова РАН
Koltzov Institute of Developmental Biology of Russian Academy of Sciences

Лаборатория НЕЙРОБИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ

Тема исследований лаборатории:

анализ механизмов функционирования и роли химических посредников в межклеточной координации.


Историческая справка

История коллектива восходит к лаборатории сравнительной физиологии, созданной в 1929 году в Биологическом институте им. К.А. Тимирязева выдающимся советским физиологом Хачатуром Сергеевичем Коштоянцем (1900-1961). С годами менялась административная принадлежность лаборатории, но не ее направление – исследование химической основы функций нервной системы. После кончины Коштоянца лабораторию возглавил Т.М. Турпаев (1918-2003). Дальнейшее развитие привело в 1977 г. к реорганизации, в результате которой лаборатория разделилась на дочерние коллективы. Один из них – лабораторию сравнительной физиологии – возглавил Д.А. Сахаров, который руководил лабораторией до 2003 года, когда ее заведующим стал И.С. Захаров. С 2013 года она называется лабораторией нейробиологии развития и ее состав пополнился сотрудниками группы межклеточных взаимодействий, возглавлявшейся до того Б.Н. Манухиным (1926-2016).





Направления исследований


1. Участие нейротрансмиттеров в механизмах генерации, реорганизации и координации центральных моторных программ

Эта работа опирается на гипотезу Д.А. Сахарова, согласно которой множественность нейрональных фенотипов понимается как фактор, существенный для формирования выходной активности центральных генераторов поведения. В рамках этой гипотезы проводится экспериментальный анализ нейронных ансамблей, в которых динамические изменения выходной активности (например, агрессивного поведения) вызываются контролируемым воздействием на тонический уровень сигнальных молекул (например, серотонина, оксида азота, и т. п.). Разработан и широко используется оригинальный метод мониторинга нейроактивной среды центральных генераторов поведения с помощью подвижного биосенсора – изолированной нервной клетки. Показано, что динамически меняющийся нейроактивный состав межклеточной среды, омывающей центральный генератор, служит транслятором влияний поведенческого контекста на поведенческий выбор.

Нами разработана модель для анализа сложного поведения в витальной ситуации, включающего элементы принятия решения. Показано, что предварительная моторная нагрузка может облегчать принятие решения



Большой прудовикLymnaea stagnalis (L.) — излюбленный модельный объект нейробиологов.



Нервная система прудовика содержит кpупные, индивидуально идентифицируемые нейроны, с которыми удобно работать микроэлектродными методами.


Метод изоляции нервной клетки (нейронный биосенсор)
2. Поиск генов, специфически экспрессирующихся в функционально идентифицируемых нейронах.

Был описан ряд генов улитки Helix lucorum, имеющих характерные возрастные особенности в паттерне экспрессии. Так, ген preproGFAD, начинает экспрессироваться в больших нейронных кластерах, содержаших управляющие нейроны полового поведения, в период полового созревания улитки. Паттерн экспрессии гена preproHelSFamide, кодирующего пептид, участвующий в реализации пищевого поведения и в работе обонятельного анализатора, меняется при переходе ювенильного животного к активному поиску пищи, а также и при голодании зрелого животного. Для гена preproHelPep характерна фаза максимального уровня экспрессии в ювенильном возрасте и у зрелых животных при стрессорных воздействиях. Исследование корреляции паттерна экспрессии генов и развития поведения животного может дать понимание механизма онтогенетического развертывания поведенческих программ через регуляцию экспрессии генов в специфических нейронных популяциях. В настоящее время ведется поиск генов, в наибольшей степени вовлеченных в формирование специфических функциональных состояний нервной системы.

3. Участие нейротрансмиттерных веществ в механизмах нейрогенеза

Сравнительное изучение личинок трохофорных животных позволило существенно изменить общепринятые представления о дифференцировке нервных клеток и формировании дефинитивной нервной системы и ее регуляторных функций. Показано, что самыми первыми дифференцируются периферические сенсорные нейроны, содержащие FMRFамид и/или серотонин. Отростки этих пионерных транзиторных нейронов маркируют контуры формирующейся центральной нервной системы. При изучении развития пресноводных моллюсков – катушки Helisoma trivolvis и прудовика Lymnaea stagnalis – открыт новый механизм регуляции личиночного развития трохофорных животных. Показано, что в условиях недостатка пищи взрослые особи начинают синтезировать и выбрасывать в воду химический фактор, который детектируется нейронами апикального органа личинок. В ответ эти нейроны усиливают синтез моноамина, который направленно изменяет темпы эмбрионального развития, обеспечивая реализацию адаптивных онтогенетических программ.

4. Исследование физиологических и биохимических основ межклеточных взаимодействий

Изучается роль специфических рецепторов мембраны эффекторной клетки в реализации нейротрансмиттерных процессов, значение функционального состояния клеточных мембран для нейротрансмиттерных реакций, механизмы передачи внутриклеточного сигнала, взаимосвязь активности аминергической и холинергической регуляторных систем. Для анализа кинетики лиганд-рецепторных взаимодействий в биохимических, радиолигандных и физиологических исследованиях предложены простые математические модели. Метод применим для количественного анализа активности регуляторных систем и ее изменений в онтогенезе, при стрессорных, токсических, терапевтических и других воздействиях.

Для решения поставленных задач в работе используются разные экспериментальные модели и методические подходы. Исследование специфических рецепторов медиаторных систем проводятся на мембранах клеток коры головного мозга, «тенях» и нативных эритроцитах крыс, изолированных органах (неиннервированный амнион куриного эмбриона, семявыносящий проток крысы, сердце виноградной улитки и др.), а также артериальных сосудах in situ и in vivo при регистрации системного артериального давления кроликов.

Исследование базовых закономерностей и механизмов модуляции физиологических процессов на уровнях от субклеточного до организменного и взаимодействия между нейротрансмиттерными системами показало возможность их направленной количественной и качественной регуляции путем изменения эндогенными и экзогенными факторами аффинности мембранных рецепторов, их концентрации, количества пулов и количества моно- и димерных рецепторов в эффекторной системе.


ВАКАНСИИ

Архив вакансий


18.09.2018 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН (ИБР РАН) объявляет конкурс на замещение должностей научных работников. Приказ No 79 от 18.09.18.pdf

VAC41282.docx VAC41286.doc VAC41288.docx VAC41289.docx
VAC41383.docx VAC41388.docx VAC41398.doc


27.04.2018 Итоги конкурса на замещение должностей научных работников, объявленного 21.05.2018 г. Протокол № 8:

VAC35330_.pdf


18.05.2018 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН (ИБР РАН) объявляет конкурс на замещение должности ведущего научного сотрудника лаборатории постнатального онтогенеза

prikaz_37.pdf VAC_35330.pdf


27.04.2018 Итоги конкурса на замещение должностей научных работников, объявленного 04.04.2018 г. Протокол № 7:

VAC33325.pdf VAC33326.pdf VAC33327.pdf VAC33329.pdf


03.04.2018 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН (ИБР РАН) объявляет конкурс на замещение должностей научных сотрудников:

prikaz24.pdf vac_33325.pdf vac_33326.pdf
vac_33327.pdf vac_33329.pdf


23.03.2018 Итоги конкурса на замещение должностей научных работников, объявленного 15.02.2018 г. Протокол № 6:

vac31222.pdf vac31355.pdf vac31356.pdf
vac31357.pdf vac31358.pdf


20.02.2018 Итоги конкурса на замещение должности главного научного сотрудника лаборатории клеточных и молекулярных основ гистогенеза, объявленного 15.12.2017 г. Протокол № 5


23.03.2018 Итоги конкурса на замещение должностей научных работников, объявленного 30.01.2018 г. Протокол № 4:

29240_.pdf29241_.pdf


16.01.2018 Итоги конкурса на замещение должностей научных работников, объявленного 16.01.2018 г. Протокол № 3:

28310.pdf28412.pdf28416.pdf28417.pdf28420.pdf

АРХИВ ВАКАНСИЙ


15.12.2017 — GNS.pdf
13.12.2017 — 29241.pdf
13.12.2017 — 29240.pdf
09.11.2017 — 3_1_.pdf

09.11.2017 — 4_1_.pdf
09.11.2017 — 5_1_.pdf
09.11.2017 — 2_1_.pdf
09.11.2017 — 1_1_.pdf