Ученые нижегородского ИТ-кампуса и ННГУ определили новые механизмы развития эпилепсии, влияющие на ее лечение
Группа нижегородских исследователей, в состав которой входят представители ИТ-кампуса и Университета Лобачевского, сообщила о прорыве в изучении механизмов развития эпилепсии и существовании новых вариантов ее терапии.
«То, что еще вчера было фантастикой, сегодня становится реальностью благодаря нашим ученым. Новое исследование — яркий пример того, как нижегородская наука способна влиять на будущее людей. Мы гордимся, что именно в нашем регионе на стыке передовых исследований ИТ-университета и фундаментальных традиций Университета Лобачевского рождаются проекты такого уровня», — отметил губернатор Нижегородской области Глеб Никитин.
Ранее предполагалось, что неконтролируемые всплески активности мозга во время эпилептического приступа — это сбой исключительно в работе нейронов. На их стабилизации и концентрируется современная медицина. При этом, как отметили исследователи, такая терапия не всегда оказывает эффект.
Нижегородским ученым и их коллегам при помощи компьютерной модели впервые удалось показать, что приступ эпилепсии — результат взаимодействия нейронов с другими клетками мозга – астроцитами. Когда в работе первых происходит сбой, вторые постепенно начинают выделять специальное вещество, которое останавливает приступ.
«Нам удалось создать математическую модель ансамбля нейронов, поведение которой максимально точно повторяет поведение мозга в состоянии эпилептического припадка. Более того, тонкая настройка модели позволила добиться совпадения статистики появления припадков с ситуацией, которая наблюдается у лабораторных животных, страдающих эпилепсией. Это окончательно доказало ключевую роль астроцитов в процессах развития и - самое главное — прекращения эпилептических припадков», — рассказала руководитель центра нейроморфных вычислений ИТ-университета, директор НИИ нейронаук ННГУ, доктор физико-математических наук Сусанна Гордлеева.
В результате ученые констатировали, что скорость и эффективность, с которой астроциты регулируют перевозбуждение нейронов, зависит от их собственного состояния, поэтому новые виды терапии могут быть нацелены на укрепление защитной и противосудорожной функции самих астроцитов как естественного регулятора приступов.
«Исследования наших нижегородских ученых и специалистов в области нейронаук позволят разработать препараты для лечения эпилепсии принципиально нового класса с иным механизмом действия. Это дает миллионам людей с таким диагнозом надежду на новые методы лечения», — констатирует заместитель председателя правительства Нижегородской области Екатерина Солнцева.
Статья об исследовании будет опубликована в октябрьском номере научного журнала Computers in Biology and Medicine («Компьютеры в биологии и медицине»). Это международное издание специализируется на передовых исследованиях в сферах биомедицинской инженерии, вычислительной биологии и биоинформатики.
Напомним, что нижегородский ИТ-кампус — межвузовская образовательная экосистема. Расположенный в Нижнем Новгороде, известном своими инженерной, научной школами и ИТ-школой, кампус сочетает обучение студентов и передовые исследования, фокусируясь на актуальных задачах российского бизнеса. В настоящее время реализуется пять образовательных программ, разработанных совместно с крупнейшими компаниями российской ИТ-индустрии: по искусственному интеллекту и компьютерному зрению, технологиям искусственного и дополненного интеллекта, микроэлектронике, информационной безопасности и цифровым технологиям в строительстве. Научные центры и лаборатории кампуса ведут передовые исследования по аналогичным профилям. Также ИТ-кампус ведет переподготовку ИТ-специалистов, уделяет особое внимание поддержке и развитию талантливых школьников, студентов, повышению квалификации педагогов.
По поручению президента Владимира Путина в России создается сеть современных кампусов. К 2030 году в стране должно появиться созвездие из 25 кампусов. Один из них уже полностью построен в Москве на базе МГТУ им. Н.Э. Баумана. В настоящее время при поддержке национального проекта «Молодежь и дети» проектируется и строится 24 таких студгородка. К 2036 году количество кампусов увеличится до 40. Концепции кампусов предполагают создание уникальной и комплексной среды для индивидуального и командного развития с большим количеством открытых образовательных пространств и трансформируемых аудиторий. Это позволит сформировать общую корпоративную культуру преподавателей, студентов и ученых. Финансирование проекта осуществляется за счет средств федерального и регионального бюджетов, а также за счет внебюджетных источников. Работу по данному направлению ведут Правительство Российской Федерации и Минобрнауки России.
Всего было проведено два отбора заявок на создание кампусов, в рамках которых выбрано 17 проектов (в 2021 году — 8 проектов, в 2022 году — 9 проектов). Еще восемь проектов было определено отдельными поручениями президента России Владимира Путина. Они будут реализованы в Забайкальском крае, Камчатском крае, Приморском крае, Мурманской и Смоленской областях, Республике Бурятия, а два проекта – в Москве, на базе Московского государственного строительного университета (МГСУ) и Московского государственного технологического университета «Станкин».