ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ

Руководитель лаборатории
А.Я. Супин


Электрофизиологическая лаборатория на Утришской морской станции

Лаборатория создана в 1975 г. на базе группы с тем же названием (руководитель группы – доктор биологических наук А.Я. Супин), существовавшей с 1971 г.

Основное направление исследований лаборатории - комплексное структурно-функциональное изучение мозга и сенсорных нервных центров млекопитающих. Предметом детального исследования являются, в частности, зрительная и слуховая системы, которые изучаются в сравнительном аспекте у млекопитающих с разным уровнем специализации мозга и разной экологией. У этих животных исследуются биоэлектрические реакции зрительных и слуховых центров мозга, в том числе регистрируемые микроэлектродами реакции одиночных нервных клеток на сложные, близкие к натуральным раздражения.

Особое место в работе лаборатории занимает морфологическое и электрофизиологическое изучение мозга морских млекопитающих (дельфинов, тюленей и др.). Такое изучение ведется комплексно-исследуются особенности морфологической и нейрофизиологической организации коры мозга этих животных, особенности их сенсорных систем (слуховой, зрительной, соматосенсорной), особенности регуляции сна-бодрствования. В результате проведенных исследований, в частности, определено расположение основных сенсорных областей коры мозга у ластоногих и китообразных и показано необычное расположение таких зон у последних; разработан комплекс методов, позволяющих измерять характеристики слуха дельфинов, и проведены детальные измерения основных функциональных характеристик слуховой системы дельфинов; проведен сравнительный анализ слуха морских и пресноводных дельфинов; выявлены механизмы звукопроведения и организации бинаурального (пространственного) слуха у дельфинов; обнаружена и исследована необычная организация сетчатки и поля зрения у дельфинов и проведено сравнительное изучение топографической организации сетчатки у некоторых китообразных и ластоногих. Изучение сна у дельфинов позволило обнаружить у них уникальное явление – «однополушарный» сон, при котором одно полушарие мозга находится в состоянии сна, тогда как другое в то же время - в активном состоянии. Обнаруженное явление «одно-полушарного» сна внесено в Государственный Реестр открытий СССР.

Одним из важных направлений лаборатории в последние годы является исследование разрешающей способности слуховой и зрительной систем морских млекопитающих. Большое внимание уделяется исследованию механизмов частотно-временного анализа звуковых сигналов в слуховой системе дельфинов.

Разработанные в лаборатории методы определения частотной разрешающей способности слуха дельфинов были адаптированы для тестирования слуха человека. Полученные данные указывают на возможность использования этого метода в клинике для определения некоторых видов нарушений слуха у человека. Получены данные о частотно-временной разрешающей способности слуха человека в норме, о зависимости частотной разрешающей способности от наличия помех в разных частях частотного диапазона, от интенсивности полезного сигнала и помех.

С использованием морфо-функциональных методов исследования произведена оценка разрешающей способности зрительной системы ряда представителей морских млекопитающих (китов, дельфинов, ластоногих). Сравнительные исследования пространственной организации сетчатки животных с разной экологией и принадлежащих к разным систематическим группам выявляют удивительные примеры адаптации зрительной системы водных млекопитающих, не имеющие аналогов у наземных позвоночных.