Дню науки посвящается
По традиции в этот день ведущие ученые двух заведений выступят с докладами по актуальным проблемам науки. В этом году, объявленным Президентом России Годом экологи, их тематика будет посвящена именно этим вопросам и аспектам.
Александр Юрьевич Мейгал, руководитель лаборатории новых методов физиологических исследований Института высоких биомедицинских технологий ПетрГУ, доктор медицинских наук, профессор, выступит с докладом «Трансляционная экология: ключевые тенденции и значение для здоровья человека».
Пресс-служба ПетрГУ встретилась с ученым-физиологом и спросила, что же такое трансляционная экология?
«В настоящее время, как мне кажется, существует заметная неопределенность в определении науки, по крайней мере, которой занимаюсь я. Во-первых, имеется четкая тенденция к все более междисциплинарному подходу в решении больших научных проблем. С другой стороны, чтобы занимать свое уникальное место в научных проектах, переговорах, нужно четко называть свою специальность и профессиональные компетенции. Для ясности я обычно четко заявляю: «Я – физиолог, в этом моя профессия». Но, живя на Севере и работая с влиянием холода, сезонов года, трудно не считать себя хотя бы немного экологом. Тем более, что буквально на наших глазах возникают новые среды обитания и работы, новые комбинации и взаимодействие людей. Это представляет собой богатое поле для размышлений о соотношении физиологии и экологии», - отметил А.Ю.Мейгал.
Что такое экология? Что такое физиология?
Если ученый исследует воздействие, например, холода, на организм или системы органов индивидуума (неделимого организма), то он точно физиолог. Предмет физиологии – функции организма, органов, клеток и их регуляция и связи. Главная идея физиологии – гомеостазис (постоянство внутренней среды) в меняющейся внешней среде. Физиолог – ученый, который занимается физиологическим экспериментом, это своего рода режиссер и постановщик экспериментов в лаборатории. Или наблюдатель в естественных условиях.
Экологи тоже занимаются исследованием связей, функций в окружающей среде, но только не одного организма, а многих, причем объединенных связями. Объект их внимания - популяции, виды, экосистемы.
Это похожие науки и их объединяет понятие среды (или внешней среды). Но все-таки они разные. И вот в последние годы я наблюдаю явное движение этих двух наук навстречу друг другу, граница между ними если и не стирается, то становится более нечеткой. В частности, в физиологии появилось такое понятие, как "макрофизиология" – это исследование вариативности какого-либо физиологического признака в разных частях земного шара. Кажется, что условия в Арктике и Антарктике похожи, но на самом деле они воздействуют на человека несколько по-разному. Адаптивные изменения в ответ на холод в разных частях света проходят по-разному. Это известный факт. В общем, макрофизиология охватывает весь земной шар, но без учета связей между исследованными группами. В настоящее время проводится все больше совместных исследований между научными организациями, университетами, которые собирают информацию строго по одной методике, а затем сравнивают свои данные для поиска факторов различий в реакциях.
Диадные исследования
Также в физиологии, особенно физиологии движения, появляется новая тенденция – диадные исследования. Диада – это группа из двух человек. Иногда важно знать, как, например, два человека взяли носилки и вместе понесли их. Если они не согласуют свои действия, то груз может упасть. Диадные исследования изучают, насколько человек учитывает усилия другого, чтобы добиться общей цели. Также существуют триады и команды, и это явный шаг в сторону экологии. Но, тем не менее, команда – это не сообщество, это временное объединение людей. Неизбежна кооперация, координация, синергия или конкуренция. Как в парных танцах, где важен общий на двоих центр тяжести. В диаду могут входить пациент и его реабилитолог.
Робот человеку - товарищ
Можно придумать и более интересные группы. Например, частью диады или команды может стать робот. Опять-таки, робот – это не часть сообщества, он не связан пищевыми цепями с данной местностью, но система уже явно надорганизменная, на границе физиологии и экологии. Впереди нас ждет мир команд роботов и людей - «shared world» (мир, который мы делим с ними). Это требует и философского осмысления. Роботы, особенно снабженные сенсорными функциями и функцией научения, смогут терпеливо учить больных восстанавливать нарушенные движения, взяв их за руку и показывая траекторию нормального движения. В этом новом мире присутствуют неживые автономные объекты – наши товарищи, это новая среда, новые связи, и, возможно, новая экология.
Виртуальная реальность
Можно пойти еще дальше в абстрагировании от человека. Можно дать в общение реальному человеку даже не робота, а виртуального товарища. Просто наденем очки виртуальной реальности и там будет кто-то еще. Мы будем на него реагировать. Он виртуален, но для нас он реален и мы начинаем с ним взаимодействовать. Опять граница экологии и физиологии.
Умные пространства
Теперь можно поговорить и о новой среде. В частности, к новой среде можно отнести умные пространства. Это такие пространства, в которых вещи связаны через Интернет и мобильное устройство, а человек этим пространством пользуется и управляет. Обилие сенсоров, которыми можно снабдить человека, позволит постоянно быть осведомленным о своем состоянии и сервисах вокруг, получать консультации, напоминания. Это и мобильная медицина. Она очень удобна для оценки состояния пациента, находящегося далеко от больницы. С другой стороны, умных пространств становится все больше, человек окружен социальными и профессиональными сетями, он имеет всевозможные личные кабинеты на сайтах нужных служб, самими планшетами, ноутбуками, мобильными телефонами, обилием цифровых кодов, которые надо помнить. Это само по себе может стать сильным стрессогенным фактором для человека. В последнее время используется такой термин, как «цифровой абориген», т.е. человек, родившийся после цифровой революции и воспринимающий гаджеты, мобильную связь, Интернет и умные пространства как само собой разумеющееся. Именно поэтому многие дети 5-6 лет – с мобильником и планшетом на «ты», а многие взрослые – на «Вы». В свое время, аналогичным резким смещением среды был переход к урбанистической среде. Или открытие такой новой среды, как космос.
Чистый космос
Например, полет на Марс - это и новая экология, и новая физиология. Появилось даже новое понятие – «марсианская физиология». На Марсе мышцы, сердце и легкие человека работают по-другому, потому что там другая гравитация (0,37G). Если там люди будут жить долго, то какие-то новые полезные признаки закрепятся. Но и на Земле можно создать новые условия. В частности, в лаборатории ПетрГУ проводится исследование искусственной невесомости на многие физиологические системы у больных паркинсонизмом. Цель этой работы – поиск нового действенного метода реабилитации таких больных. В мире проводятся исследования по искусственной гравитации для будущих длительных полетов, исследования по изоляции, моделирующие условия этих полетов (Марс-500 и другие проекты).
В общем, физиолог и эколог всегда найдут, о чем поговорить и спланировать совместное исследование. Современный мир предоставляет для этого все больше возможностей. Многие аспекты требуют и более глубокого, философского осмысления. Не случайно в последнее время все больше обсуждается не только междисциплинарность, а трансдисциплинарность, всеобъемлющее понимание предмета. В частности, во многие чисто нейрофизиологические исследования приглашаются нейрофилософы и культурологи. Я также считаю, что без математиков и физиков в современной физиологии работать просто невозможно. Большой удачей считаю многолетнее сотрудничество с кафедрой прикладной физики Университета Восточной Финляндии (Куопио), с которыми мы сотрудничаем в области анализа биосигналов для ранней диагностики паркинсонизма. Плодотворно развивается и сотрудничество с коллегами-математиками нашего университета в области мобильной медицины.
Трансляционная наука
Трансляция – одна из самых больших проблем современной науки. Часто бывает трудно перевести результаты фундаментальных исследований с языка «умных мыслей» на прикладной язык, т.е. применить то, что изобретено или открыто. Например, в академическом НИИ может быть получена какая-то молекула, которая признана «действенной», так как она оказывает действие. Но эта молекула не обладает эффективностью, поскольку пока не стала медицинским препаратом. Между действенностью и эффективностью – пропасть, ее называют «трудности перевода – lost in translation». Эту пропасть призвана устранить трансляционная наука. Много хороших потенциально полезных данных хранится в архивах институтов. Специалисты по трансляционной науке вероятнее всего будут обращаться в научные организации с просьбой открыть архивы, чтобы можно было найти что-то стоящее и довести идею до реализации. За рубежом активно развиваются гибридные организации, которые находятся на стыке прикладной и фундаментальной науки. В России аналогичные компании появляются при университетах.
Экология, как и другие науки, страдает «трудностями перевода». Поэтому, не только трансляционная медицина и физиология, но и экология, будут работать для человечества как вида и для каждого отдельного человека.
Пресс-служба ПетрГУ
