Прорывные исследования мозга в Санкт-Петербурге: новые горизонты нейронауки
За последние годы Санкт-Петербург закрепил за собой статус одного из флагманов в области нейронаук. Учёные ведущих научных центров города — Института мозга человека имени Н.П. Бехтеревой, Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), а также Политехнического университета Петра Великого — ведут передовые исследования структуры, функционирования и патологии человеческого мозга. Их работы не только расширяют границы базовой науки, но и находят практическое применение в медицине и технологиях.
1. Исследования нейропластичности после инсульта
С 2022 по 2024 годы специалисты Института мозга человека провели серию клинических наблюдений и функционально-магнитно-резонансных исследований (фМРТ), посвящённых нейропластичности после ишемических инсультов. Исследование охватило 250 пациентов, получивших терапию в первые 48 часов после инсульта.
Главное открытие: у пациентов, прошедших когнитивно-моторную стимуляцию, отмечалось восстановление межполушарных связей на 35% быстрее по сравнению с контрольной группой. Это стало основанием для внедрения новой протоколированной реабилитационной методики, которую Минздрав РФ официально включил в перечень рекомендованных с конца 2024 года.
Технический блок:
— Методика: fMRI + DTI (диффузионно-тензорная томография)
— Количество испытуемых: 250
— Средняя продолжительность восстановления: 6 месяцев
— Рост эффективности когнитивных функций: +23% (по шкале MoCA)
2. Влияние социальной изоляции на подростковый мозг
Учёные из СПбГУ в 2023 году завершили крупное лонгитюдное исследование о влиянии пандемий и локдаунов на развитие мозга подростков. В рамках проекта было обследовано 420 человек в возрасте 12–17 лет в течение трёх лет.
Установлено, что длительная изоляция (>6 месяцев) коррелирует с ускоренным формированием миндалины (amygdala) и гиперактивацией лимбической системы. Это сопровождается ростом тревожных расстройств на 18% выше нормы у сверстников, не испытывавших продолжительного социального ограничения.
Технический блок:
— Используемые технологии: MRI, опросники CBCL, шкала тревожности GAD-7
— Объём выборки: 420 подростков из Петербурга
— Период наблюдения: 2021–2024 гг.
— Рост тревожных симптомов: +18% по сравнению с допандемийным уровнем
3. Искусственный интеллект в диагностике нейродегенеративных заболеваний
В 2024 году лаборатория нейроинформатики СПбПУ представила прогностическую модель на базе нейросети, обученной по данным ПЭТ и МРТ пациентов с ранними признаками болезни Альцгеймера. Используя выборку из 1600 пациентов со всей России, алгоритм достиг точности 91,8% при распознавании предклинической стадии заболевания.
Уникальность подхода в том, что система анализирует не только морфометрию, но и метаболическую активность, сравнивая её с возрастными нормами. Это позволяет спрогнозировать развитие симптоматической деменции за 3–5 лет до появления клинической картины.
Технический блок:
— Модель: сверточная нейронная сеть на TensorFlow
— Данные: 1600 пациентов, ПЭТ + МРТ
— Точность предсказания: 91,8%
— Период разработки: 2022–2024 гг.
4. Электроэнцефалография для оценки уровня усталости
На базе Института физиологии им. И.П. Павлова был реализован проект по созданию биомаркеров усталости для водителей и операторов. Исследование в 2023 году включало тестирование 60 профессиональных водителей метрополитена во время смен.
Результаты показали, что изменение мощности тета-ритмов в лобных отделах мозга прямо коррелирует с деградацией внимания и реакцией на аварийные ситуации. На основании этих данных НИИ инициировал разработку носимых EEG-устройств, способных в реальном времени оценивать состояние водителя.
Технический блок:
— Устройство: многоканальный портативный EEG (32 канала)
— Частотный диапазон: 0.5–40 Гц
— Ключевой маркер: усиление тета-ритма (>6 мкВ) в Fz, F3, F4
— Потенциальное внедрение: транспортные компании Петербурга с 2025 года
5. Топ-5 достижений петербургских нейроучёных за 2022–2024 гг.
1. Внедрение методов нейрореабилитации после инсульта на основе фМРТ-анализа
2. Выявление связи между социальной изоляцией и ускоренным созреванием амигдалы у подростков
3. Создание ИИ-модели ранней диагностики Альцгеймера с точностью более 91%
4. Разработка EEG-системы оценки усталости операторов в реальном времени
5. Открытие новых паттернов мозговой активности при обучении в виртуальной среде (совместный проект СПбГУ и ИТМО, публикован в журнале *Neurocomputing*)
Заключение
На стыке клинической медицины, компьютерных наук и психологии петербургские исследователи создают инструменты, способные изменить наше понимание работы мозга и повысить качество жизни миллионов людей. Их достижения — это не просто научные открытия, а шаги к созданию по-настоящему персонализированной нейромедицины будущего. Учитывая поддержку со стороны государства и активное участие международных партнёров, можно ожидать дальнейшего роста вклада Санкт-Петербурга в глобальную нейронауку.
