Федеральная целевая программа

14.607.21.0117
<Номер постера>
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Науки о жизни
Тема: Разработка модели распознавания и фиксации новой информации в кортикальной микроколонке
Соглашение 14.607.21.0117
на период 2015 – 2016 гг.
Руководитель проекта: заведующий отделом лазерной атомномолекулярной технологии д.ф-м.н., проф. Баграташвили В.Н.
Получатель субсидии: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем лазерных и
информационных технологий Российской академии наук
Связанное соглашение комплексного проекта 14.581.21.0016. Тема: Разработка методов, технологий и платформ для исследований
функционирования нервных систем на основе создания высокоразрешающей информационной модели кортикальных структур мозга
Цели и задачи проекта
Целью проекта является разработка цитоархитектонической модели аллокации новой когнитивной информации в нейроны кортикальной микроколонки
мозга мыши, позволяющей визуализировать геномный ответ на когнитивную стимуляцию клеток коры головного мозга и содержащую информацию о
цитоархитектонике клеток, а также разработка метода оптического картирования геномного ответа нейронов в коре головного мозга млекопитающих для
исследования процессов распознавания и долговременной фиксации когнитивной информации.
Ожидаемые результаты проекта
• Разрабатываемая цитоархитектоническая модель микроколонки коры головного мозга позволит изучить геномный ответ на когнитивную стимуляцию
клеток коры и получить экспериментальные данные о структурно-функциональной организации нейрон-глиальных сетей головного мозга, что ляжет в
основу создания 3D Атласа нейроглии кортикальных колонок мозга;
• Метод оптического картирования геномного ответа нейронов в структуре микроколонок коры головного мозга позволит получить принципиально новые
данные об активации генома (например, генов раннего ответа) в нейронах различных фенотипов и выявить особенности геномного ответа при
различных типах и интенсивности когнитивной стимуляции, что будет являться фундаментальной основой для понимания процессов аллокации
когнитивной информации в головном мозге;
• Полученные в ходе реализации проекта результаты будут служить хорошим фундаментальным заделом для создания единой эмпирически проверенной
теории о механизмах передачи и хранения информации в головном мозге.
Перспективы практического использования
• Создание 3D Атласа нейрон-глиальных сетей кортикальных колонок мозга
обеспечит уникальную базу данных по анатомии и физиологии головного мозга
млекопитающих,
а
также
возможность
симуляции
экспериментальных
исследований по ингибированию/активации молекулярных каскадов, что
позволит моделировать разнообразные патологические процессы;
• Разработка терапевтических подходов к коррекции патологических состояний
ЦНС, а также для тестирования различных фармакологических агентов;
• Снижение экономических затрат на проведение дорогостоящих и ресурсоемких
экспериментов без потери адекватности получаемых результатов;
• Интеграция российского научного сотрудничества в международные программы,
что значимо повысит конкурентоспособность отечественных разработок в
области нейробиологии и биомедицины.
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
Работы, осуществляемые за счет средств субсидии:
1. Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему,
исследуемую в рамках ПНИ;
2. Проведение патентных исследований ГОСТ Р 15.011-96;
3. Обоснование выбора направления исследований в рамках ПНИ;
4. Проведение теоретических исследований возможностей по усовершенствованию методов картирования геномного ответа нейронов головного мозга;
5. Разработка метода оптического картирования геномного ответа нейронов в коре головного мозга млекопитающих;
6. Разработка концептуальной модели нейрон-глиальной сети для исследования аллокации новой когнитивной информации в нейроны кортикальной
микроколонки головного мозга мыши;
Работы, осуществляемые за счет внебюджетных средств:
1. Разработка методики оценки интенсивности геномного ответа кортикальных нейронов при когнитивном стимуле;
2. Разработка программной модели спайковой нейронной сети и проведение предварительных вычислительных экспериментов по изучению механизмов
формирования следов памяти.
Полученные результаты будут использованы для создания интерактивного 3D атласа нейроглии кортикальных колонок мозга крысы / мыши в рамках
выполнения ПНИЭР по теме: «Разработка методов, технологий и платформ для исследований функционирования нервных систем на основе создания
высокоразрешающей информационной модели кортикальных структур мозга».
Партнеры проекта
Индустриальный партнер проекта: ООО «НИАГАРА КОМПЬЮТЕРС». Основные направления деятельности: разработка импортозамещающих решений,
проектирование и создание центров обработки данных, высокопроизводительных вычислительных кластеров и систем хранения данных. Внебюджетное
финансирование проекта за 2015 г. – 10 млн. рублей
<Номер постера>
14.607.21.0117