Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 55, № 3 (2024)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Статьи

Структурно-функциональная организация зрительной системы в обеспечении целенаправленной деятельности

Шелепин Ю.Е., Шелепин Е.Ю., Бондарко В.М., Чихман В.Н., Бондарко Д.В.

Аннотация

Представлен обзор результатов полувековых исследований зрительной системы как иерархической структуры – многоканальной, многослойной "пирамиды", каждый слой которой имеет различное пространственно-временное разрешение, но в совокупности обеспечивает инвариантное описание изображений для их классификации, принятия решений, организации движения глаз и поиска цели. Проведен анализ многоканальной организации зрительной системы человека как максимально эффективной и наиболее экономичной. Выделены уникальные по морфологическим и функциональным характеристикам системы "перископического и телескопического зрения", обеспечивающие перевод взора и распознавание при поиске и достижении цели. Модели пирамидальной организации зрительной системы оправдали свое существование, оказав исключительное влияние на развитие инженерных решений по конструированию распознающих систем, работающих в реальном масштабе времени, созданию искусственных нейронных сетей.

Успехи физиологических наук. 2024;55(3):3-21
pages 3-21 views

Вызванный ответ мозга человека на начало движения звука (motion-onset response)

Шестопалова Л.Б., Семенова В.В., Петропавловская Е.А.

Аннотация

В обзоре всесторонне рассматриваются особенности суммарного вызванного ответа мозга человека на начало движения звукового стимула, так называемого motion-onset response (MOR). Описаны получение и интерпретация этого компонента слуховых вызванных потенциалов, зависимость MOR от скорости и направления движения, от разных пространственных характеристик звука. Приведены исследования реорганизации колебательной активности, лежащей в основе MOR, показавшие, что плавное движение звука вызывает подстройку фазы колебаний дельта-альфа-диапазона к моменту начала движения. Рассмотрен вопрос о влиянии межсенсорной аудио-визуальной интеграции на обработку информации о движении. Компонент MOR как коррелят процессов интеграции пространственной информации может дать новые сведения об активации мозговых структур, которые уже на раннем предсознательном этапе обеспечивают ориентацию человека в пространстве и его адаптацию к изменяющейся акустической среде.

Успехи физиологических наук. 2024;55(3):22-44
pages 22-44 views

Ксантиноксидоредуктаза: структура, распространение и физиологическая роль

Бедина С.А., Мозговая Е.Э., Спицина С.С., Мамус М.А., Трофименко А.С.

Аннотация

В статье представлен обзор современной научной литературы о строении, распространении, биологической и физиологической роли ксантиноксидоредуктазы (КОР). Энзим обнаружен во всех живых организмах: от бактерий до человека. Однако только у млекопитающих он представлен в двух формах, другие виды содержат исключительно КДГ-форму. Фермент представляет собой гомодимер с независимым переносом электронов в каждом мономере. Установлено, что КОР катализирует окисление гипоксантина до ксантина и ксантина до мочевой кислоты на заключительном этапе пуринового метаболизма и является широко распространенным ферментом. В обзоре освещаются формы КОР и их роль в генерации активных форм кислорода (АФК), активных форм азота (АФА) и синтезе мочевой кислоты, которые участвуют во многих физиологических процессах. Показано, что мочевая кислота проявляет антиоксидантную активность, а АФК и АФА играют определенную роль во врожденном иммунитете, передаче сигналов, метаболизме ксенобиотиков, регуляции окислительно-восстановительного потенциала клеток, а также участвуют в маммогенезе и лактогенезе. Таким образом, в последние годы достигнут значительный прогресс в понимании биохимической и физиологической природы этой ферментной системы.

Успехи физиологических наук. 2024;55(3):45-57
pages 45-57 views

Рак и туберкулез легких: обзор ключевых особенностей молекулярных механизмов сочетанной патологии

Агафонов Г.М., Кудряшов Г.Г., Крылова Ю.С., Зубарева Т.С., Кветной И.М., Яблонский П.К.

Аннотация

Рак легкого и туберкулез органов дыхания являются значимыми проблемами для мирового здравоохранения, занимая лидирующие позиции по заболеваемости и смертности как в развитых, так и в развивающихся странах. Клинико-экспериментальные исследования позволили подробно изучить механизмы развития патологических процессов, лежащих в основе обоих заболеваний, влияние болезней на макроорганизм, различные варианты лекарственной терапии. По данным популяционных исследований, взаимовлияние двух процессов не вызывает никаких сомнений – в равной степени как активный туберкулез и посттуберкулезные изменения являлись факторами риска возникновения неопластического процесса, так и злокачественная опухоль создавала благоприятные условия и предпосылки к развитию микобактериальной инфекции. Однако вопросы механизмов взаимодействия этих двух заболеваний при их сочетании остаются открытыми и недостаточно изученными. В представленном обзоре литературы подробно описаны варианты сочетания рака легкого и туберкулеза легких, патофизиологические основы взаимовлияния инфекционного и неопластического процессов: модуляция иммунного ответа Mycobacterium tuberculosis и опухоли легкого; сигнальные пути онкогенеза, активируемые туберкулезной инфекцией; механизмы эпителиально-мезенхимального перехода в посттуберкулезных рубцовых изменениях и его роль в формировании так называемой “скарциномы”; взаимосвязь опухоль-опосредованной и туберкулез-ассоциированной иммуносупрессии; роль сигнального пути PD-1:PD-L и влияние современных видов противоопухолевой иммунотерапии на течение данных патологических процессов. В заключительной части обзора представлены собственные данные экспериментальных исследований сочетания рака и туберкулеза на лабораторной модели, обозначены перспективные направления изучения данного вопроса.

Успехи физиологических наук. 2024;55(3):58-74
pages 58-74 views

Аутофагия в нервной системе: общие принципы и специфические функции

Чурилова А.В.

Аннотация

Аутофагия – внутриклеточный механизм изоляции, транспорта и деградации макромолекул и органелл. Физиологическое значение аутофагии заключается, во-первых, в поддержании постоянства внутриклеточной среды за счет своевременной утилизации белков с нарушенной структурой и поврежденных органелл. Во-вторых, за счет избирательной деградации макромолекул аутофагия поставляет клетке мономеры, которые далее используются ею для синтеза новых соединений, что служит для обеспечения перестройки клеточного метаболизма в процессах клеточной дифференциации, онтогенеза и адаптации к действию факторов внешней среды. Аутофагия является исключительно важным механизмом для поддержания нормального функционирования постмитотических и дифференцированных клеток, в том числе нейронов. Нарушения аутофагии в нейронах приводят к формированию белковых конгломератов, накоплению поврежденных клеточных органелл, дегенерации нервных волокон и гибели клеток, что часто наблюдается при развитии некоторых форм нейродегенеративных заболеваний. Кроме того, установлена роль аутофагии в реализации синаптической пластичности и механизмах памяти. Поскольку аутофагия оказывает существенное влияние на клеточный метаболизм, исследование регуляции и основных путей реализации этого механизма может иметь решающее значение в поиске средств и подходов в лечении и профилактике многих патологий, прогрессирующих с возрастом. В данном обзоре описаны основные понятия процесса аутофагии, обобщены ключевые функции аутофагии в клетках, а также представлены современные данные о ее роли в обеспечении нормального метаболизма и реализации специфических функций нейронов.

Успехи физиологических наук. 2024;55(3):75-93
pages 75-93 views

Нейрореабилитация постинсультных двигательных дисфункций с помощью спинальной электростимуляции

Столбков Ю.К., Герасименко Ю.П.

Аннотация

Повреждения спинного мозга и инсульты являются основными причинами полной или частичной утраты движений. Успехи в минимизации двигательных дисфункций с помощью спинальной электростимуляции при травмах спинного мозга способствовали повышению интереса к использованию этого вида нейромодуляции и при двигательных нарушениях другой этиологии. В обзоре представлены результаты исследований последних лет о применении различных вариантов спинальной электростимуляции для минимизации двигательных дисфункций, связанных с нарушениями церебрального кровообращения, а также рассмотрена история применения спинальной стимуляции в этой области.

Успехи физиологических наук. 2024;55(3):94-111
pages 94-111 views

Ионные каналы TRPМ8, холод и головная боль: данные экспериментальных и клинических исследований

Соколов А.Ю., Скиба Я.Б., Любашина О.А.

Аннотация

Головные боли (ГБ), включая мигрень, могут иметь причинно-следственную связь с воздействием холода, причем эта связь может быть как позитивной, так и негативной, т.е. холод может как провоцировать, так и облегчать цефалгию. В качестве молекулярных терморецепторов, обеспечивающих сигнальную трансдукцию при воздействии низких температур, выступают различные представители суперсемейства ионных каналов “транзиторного рецепторного потенциала”, в частности, TRPM8. Эти каналы, опосредующие нормальное ощущение холода и играющие роль в развитии как холодовой боли, так и криоаналгезии, нередко рассматриваются в качестве перспективной мишени для принципиально новых антимигренозных препаратов. В обзоре приводятся данные о структуре и функции TRPМ8, их роли в патогенезе мигрени и обсуждаются результаты изучения агонистов и антагонистов TRPМ8 на экспериментальных моделях ГБ и в клинической практике, которые интригуют своей противоречивостью. Анализ итогов различных исследований позволяет сделать вывод о том, что активация TRPM8 может быть как про-, так и антиноцицептивной – это соотносится с проявлением дуальных свойств холода в отношении индукции и разрешения ГБ, оставляя открытым вопрос о векторе фармакологической модуляции TRPМ8 с целью получения антицефалгического эффекта.

Успехи физиологических наук. 2024;55(3):112-122
pages 112-122 views