Ученые КазНУ формируют современный центр нейронауки для изучения механизмов мозга

Неизбежное возрастание информационно-когнитивных нагрузок, неуклонный рост нейродегенеративных и эмоционально-когнитивных расстройств обуславливают острую необходимость в развитии нейронауки в Казахстане. Нейронаука интегрирует возможности разных научных отраслей для понимания механизмов мозга с целью обеспечения эффективной жизнедеятельности человека. При этом для Казахстана нейронаука как интегративная сфера остается относительно новой — специализированное научное направление «Нейронаука» в рамках приоритета «Наука о жизни и здоровье» появилось впервые лишь в 2023 году.

Целью программы является создание и модернизация научной инфраструктуры по нейронауке, интегрирующей нейробиологические, компьютерные, когнитивные и поведенческие науки для внедрения высокоточных методологий в исследования мозга от молекулярного до системного уровня организации поведения и сознания. Программа предполагает создание пяти лабораторий — когнитивной нейронауки, вычислительной нейронауки, нейролингвистики, клеточной и молекулярной нейронауки, поведенческой нейронауки, а также материально-технической базы для сбора данных методами локальной фиксации потенциалов, электроэнцефалографии (ЭЭГ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ).

Проект охватывает ряд приоритетных направлений: впервые в Казахстане будет разработана методология лонгитюдных исследований структурного и функционального развития мозга от детства до старения; будет изучена эффективность инновационного ботулотоксина в купировании хронической боли на животных моделях; получит развитие нейролингвистическое направление, изучающее взаимосвязь механизмов мозга и языка в условиях казахстанского трилингвизма; будут определены биомаркеры депрессивного состояния; разработаны протоколы нейро-тренингов саморегуляции функционального состояния мозга на основе биологической обратной связи (БОС); проведено картирование когнитивных функций, изучены механизмы обучения, а также начаты многоуровневые исследования по поиску ранних биомаркеров нейродегенеративных заболеваний, включая синдром Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

В исследованиях будут применяться структурная и функциональная МРТ, диффузионно-тензорная трактография, функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия, ЭЭГ, метод patch-clamp, электрокортикография (ЭКоГ), а также аппаратный комплекс БОС-ЭЭГ и диагностические задачи, разработанные в приложении E-Prime. Применение машинного обучения и искусственного интеллекта для анализа сигналов мозга позволит прогнозировать возрастные изменения и эмоционально-когнитивные функции при развитии, а также выявлять параметры нарушений функций мозга.

Программа реализуется совместными усилиями КазНУ имени аль-Фараби, ТОО «Astana IT University» и АО «Национальный центр нейрохирургии». Исследования проводятся с разрешения Локального этического комитета факультета медицины КазНУ (протокол №IRB-A843). Программа призвана внести вклад в решение стратегически важной государственной задачи по повышению глобальной конкурентоспособности казахстанской нейронауки и развитию собственной научно-технологической и инновационной базы страны.

Рассчитанная на 27 месяцев (октябрь 2024 - декабрь 2026 гг.) программа заложит прочную методологическую основу для системного развития нейронауки в Казахстане, способствуя решению задач по улучшению качества жизни населения страны.