Может ли воспаление в мозге заставить сердце работать "через раз?" И как восстановить настройку между иммунитетом и главным "насосом" организма? Владимир Беляков — доцент кафедры физиологии человека и животных Самарского университета имени Королева — год искал ответы на эти вопросы в лаборатории, а затем представил свои открытия миру — на международной конференции по нейронауке в Марокко. Специально для Собака.ru ученый приоткрыл двери в комнату научных опытов, рассказал, как проходят эксперименты на лабораторных крысах и почему в будущем это может спасти человеческие жизни.
Помните момент, когда биология по-настоящему вас увлекла? Интересовала ли она в детстве?
Да, это случилось после прочтения повести Михаила Булгакова "Собачье сердце" и последующего просмотра фильма! Помимо очевидных социальных и художественных ценностей, я уже тогда обратил внимание на физиологию: меня заинтересовали и идея трансплантации желез внутренней секреции, и изменение внешнего вида под влиянием гормонов, и вопрос о границах нормы и патологии. Пожалуй, это был первый импульс к осознанному изучению того, как на самом деле работает живой организм.
Среди ваших родственников были те, кто занимался наукой и вдохновлял пойти по их стопам?
В моей семье не было физиологов, врачей и профессиональных ученых, но от того и ценнее поддержка близких, которую я получил в начале пути. Особенно значимо, что весь этот трепет и искренность пришлись на сложнейшие 90-е годы — время экономической нестабильности и закрытия промышленных предприятий в Самаре. Несмотря на все трудности, в нашем университете сохранялась возможность заниматься наукой, и родные никогда не ставили под сомнение мой выбор. Именно эта уверенность позволила пройти этапы студенческого увлечения, аспирантской работы и последующего становления как университетского преподавателя.
А когда вы сказали "да" физиологии как делу жизни?
Точное решение пришло ко мне, когда я познакомился с доктором медицинских наук, профессором Самарского университета Ниной Андреевной Меркуловой — блестящим лектором и основоположником (наряду с профессором Сергиевским!) тогда еще Куйбышевской школы физиологов. Ее курс "Физиология человека и животных" был не просто изложением фактов, а настоящим погружением в историю науки. Умение профессора объяснять сложное понятно, академическая культура и глубочайшая эрудиция произвели на меня огромное впечатление. Нина Андреевна стала моим научным руководителем — от курсовой работы до кандидатской диссертации. Кстати, в 2026 году исполнилось ровно 100 лет со дня ее рождения, и я с большой благодарностью отмечаю, что именно эта классическая университетская школа определила мой путь!
Но есть еще медицина или генетика, почему так зацепило изучение организмов человека и животных?
Меня всегда интересовали внутренние настройки организма, его глубинные механизмы — а в этом и есть суть физиологии. Не зря главная научная награда в мире называется Нобелевской премией по физиологии и медицине. Физиология здесь — тот самый фундамент, на котором строится вся клиника. К тому же это чистый драйв живого эксперимента. Чтобы запустить его сегодня, нужно быть универсальным: уметь считывать сигналы тела, работать со статистикой, разбираться в молекулярной биологии и при этом упаковывать результаты в научные статьи. Меня невероятно увлекает этот стык наук. К слову, с практической медициной я связан напрямую — преподаю курс нормальной физиологии будущим врачам в самарских медицинских вузах. И всегда подчеркиваю студентам: понимание того, как организм работает в норме — это база, без которой невозможно вмешиваться в патологический процесс.
Чем Самара как научная площадка привлекла в свое время и почему вы остались верны этой кафедре?
Вы правы, я предан кафедре почти 25 лет! Это осознанный выбор: моя профессиональная деятельность совпадает с глубоким личным интересом. Самарская школа физиологов имеет славную историю, биологический факультет воспитал не одно поколение классических биологов, и я испытываю чувство причастности к этой традиции. Самара с ее Волгой, историей и интеллектуальной средой тоже важный фактор. Здесь складывается особый, неторопливый и вдумчивый стиль научной работы, который мне импонирует.
Есть ли место детскому восторгу в физиологии?
Безусловно, и я бы сказал, что без увлечения, а иногда и настоящего восторга полноценная работа в области физиологии (да и других наук!) невозможна. Современный исследователь обязан быть в курсе актуальных открытий биомедицины, и здесь эмоциональная вовлеченность играет роль мощного внутреннего драйвера. Если совсем углубляться, то, с нейрофизиологической точки зрения, этот "восторг" связан с эффектами дофамина — особой молекулой вознаграждения для нашего мозга. Когда гипотеза подтверждается, когда получаешь ожидаемые результаты, то испытываешь тот самый эмоциональный подъем, который и подкрепляет научный поиск. Это своего рода "хорошая зависимость".
С эмоциями разобрались, но какие впечатления доставляют современные технологии студентам? Они помогают "пощупать" то, что не прочитать в учебнике?
Да-да! В учебном процессе мы активно используем цифровые физиологические лаборатории, позволяющие студентам записывать собственные биосигналы и тут же анализировать их. Это переводит абстрактные схемы из учебника в плоскость личного опыта. Кроме того, применяются симуляционные технологии, например, программа, моделирующая распространение импульсов по нервному волокну. То, что невозможно "пощупать" руками, становится видимым и измеримым на экране, а это важный шаг к пониманию сложных физиологических процессов.
Чтобы обучение было интересным, вы регулярно занимаетесь самообразованием. Что стало ценным в этом опыте?
Возможность живого общения с коллегами, работающими в разных городах, странах и научных школах. Мы не ограничиваемся научными встречами и официальными докладами: есть и совместное обсуждение еще не опубликованных данных, а нередко и яркая культурная программа. Возникает своеобразная "химия": новые идеи, методологические находки, взгляд на собственную работу со стороны. Это заставляет пересматривать рутину, а иногда и менять направление исследований.
Не боитесь ли вы, что когда-нибудь искусственный интеллект будет знать о работе мозга и сердца больше, чем сами физиологи?
Напротив, я вижу в этом не угрозу, а мощный инструмент. Искусственный интеллект помогает в подборе индивидуальных лекарств для лечения сложных заболеваний. Важно понимать: алгоритмы остаются инструментом, который служит для проверки гипотез, сформулированных человеком. Эта машина пока не способна к самостоятельной научной интуиции и тем более к ответственности за применение знаний, поэтому необходимо работать в связке: исследователь задает вопросы, нейросеть помогает находить ответы.
Почему в мире, где все можно загуглить, "живой" научный опыт в лаборатории до сих пор является незаменимым для будущего врача или ученого?
Поисковые системы предоставляют информацию, но не формируют практических навыков и научного мышления. Нужно понимать, что лабораторный опыт — это работа с неопределенностью, не каждый эксперимент дает ожидаемый результат, приборы иногда отказывают, биологический объект ведет себя не по учебнику. Именно в таких ситуациях студент или состоявшийся исследователь учится принимать решения, анализировать артефакты, проверять гипотезы. Кроме того, мануальный контакт с живым объектом или запись физиологического сигнала в реальном времени создают особую память, которую невозможно заменить чтением или просмотром видео. Наконец, живой научный опыт воспитывает критическое отношение к информации, формирует четкое понимание того, сколько усилий стоит добыть один достоверный факт. Поэтому, несмотря на любые технологии, практикумы и исследования в лабораториях остаются незаменимой частью подготовки будущих биологов, врачей и ученых.
Ваша основная деятельность — исследования на лабораторных крысах. Почему выбрали именно их, а не мышей?
Физиология крыс очень близка к нашей: эволюция закрепила общие принципы регуляции систем организма, схожие сигнальные механизмы в мозге и одинаковые физиологические реакции на стресс. К тому же крысы — самый изученный объект в науке. По ним накоплена колоссальная база данных: от готовых протоколов исследований и генетики до точных референсных интервалов всех показателей. Это позволяет сопоставлять новые результаты с уже известными. Наконец, они социальные, достаточно флегматичные животные, что делает их удобными для поведенческих экспериментов (обучение в лабиринтах, тесты на тревожность). Так что объяснимая классика!
Сложно ли сохранять холодный исследовательский ум, когда работаешь с живыми существами? Как вы находите этот баланс?
Я бы сказал, что это не "холодность", а дисциплина, соблюдение норм биоэтики и уважение к объекту изучения. Внедряясь в физиологию, постепенно понимаешь, насколько сложно и гармонично устроен организм. Это формирует не равнодушие, а особое, трепетное отношение к жизни. Нужно отметить, что полной замены целостного организма не может дать ни один пробирочный опыт или компьютерный модельный эксперимент, потому что процессы взаимодействия разных органов между собой возникают только на системном уровне. Эксперимент должен быть максимально информативным и минимально травматичным.
Могут ли такие эксперименты повлиять на практическую медицину в ближайшее время?
Одно из направлений, которое мы сейчас разрабатываем со студентами-физиологами, я как раз считаю перспективным! Речь идет об исследовании по проблеме старения мозга и развития нейродегенеративных заболеваний. Известно, что у пациентов с доклинической стадией болезни Альцгеймера задолго до нарушения памяти и внимания снижается способность различать запахи. Мы пытаемся воспроизвести на крысах модель хронического нейровоспаления, индуцированного через слизистую оболочку носа (так называемый путь "нос-мозг"), и в последующем изучить особенности поведения и функций мозга у таких животных. Возможно, это исследование и работы других специалистов позволят более активно использовать простой анализ функции обоняния для установления начала заболевания. Кроме того, на этой модели можно тестировать новые лекарства для лечения пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера.
Можете ли вы описать путь: как данные, полученные в ходе физиологических исследований, в конечном итоге могут спасти чью-то жизнь?
Скорее всего этот путь связан с подготовкой квалифицированных кадров. Каждый выпускник биологического факультета или медицинского университета, который приходит работать в лабораторию или в больницу, понимает физиологические принципы. И когда такой лаборант или врач вовремя распознает патологию, жизнеугрожающее состояние — это результат в том числе и его университетской подготовки. Даже без прямого внедрения собственных методик преподаватель физиологии вносит вклад в сохранение жизни.
А есть ли пример, как данные ваших экспериментов уже сейчас помогают врачам или ученым в Самаре и за ее пределами?
В настоящее время одно из наших исследований посвящено психофизиологической адаптации иностранных студентов к обучению в самарских вузах. Пока наш фокус на студентах из Индии. Генетически они предрасположены к тому, что стресс у них довольно часто вызывает метаболические и сердечно-сосудистые осложнения.
Переезд в другую страну, смена пищевого рациона, языковой барьер — все это создает мощное физиологическое и психическое напряжение. Подобные исследования позволяют специалистам, работающим с иностранными студентами, персонализировано подходить к сопровождению ребят "группы риска". В более широком смысле наше исследование поддерживает дух интернационального университетского образования.
За последний год есть ли то самое достижение, которым вы особенно гордитесь?
Имеется! Нам удалось продвинуться в изучении влияния нейровоспаления на работу сердца. Мы представили эти данные в Марокко, получили отклик от коллег со всего мира и освоили новые методики анализа, которые сейчас интегрируем в свою практику. Для меня достижение — это видеть, как наше самарское исследование встраивается в мировой контекст, а кругозор и возможности родной кафедры становятся шире.
Фото: Аделя Калимуллина
Источник: sobaka.ru
