Направления деятельности

Исследования лаборатории КСБ направлены на изучение модификации функциональной активности нейронных систем при развитии патологических состояний, в частности, психоневрологической патологии (ишемических поражениях мозга, аффективных нарушениях, стресс-индуцированных расстройствах); выявление фМРТ и ЭЭГ — маркеров и поиск методов коррекции этих видов патологии с использованием технологий биоуправления и виртуальной реальности.

Методы исследования — нейробиоуправление, психофизиологический мониторинг, фМРТ-ЭЭГ мониторирование активности головного мозга, фМРТ — биоуправление.

Результаты — проведены исследования центральной нейродинамики на основе синергичного фМРТ-ЭЭГ картирования человеческого мозга при выполнении когнитивных операций различной степени сложности в контуре адаптивной обратной связи
Создана лечебно-реабилитационная технология интерактивной нейротерапии инфаркта мозга, получены первые клинические результаты.
Определены ЭЭГ паттерны, соответствующие BOLD активации моторных зон и зон, ответственных за память и внимание, у здоровых и пациентов с последствиями ОНМК, на их основе разработаны алгоритмы нейробиоуправления по персонализированным ЭЭГ профилям пациентов
Изучены стратегии поведения и психофизиологические реакции человека в условиях моделируемой стрессовой нагрузки/условий неопределенности средствами погружающей виртуальной реальности с адаптивной обратной связью по физиологическим функциям.
Формирование навыков саморегуляции психофизиологических функций сопровождается активацией сенсорных и высших интегративных структур коры и не исчерпывается областями мозга, традиционно связанными с когнитивными действиями и операциям; успешность коррекции избыточного стресс-реагирования зависит от комплексной работы с когнитивной и эмоциональной сферой.

Планируемые результаты на 2024-2025 гг.:

• Будет собран и обобщен массив нейрофизиологических данных, описывающих функциональные взаимосвязи между корковыми и подкорковыми моторными областями (а также с областями и системами, традиционно не относящимися к моторным), возникающие после инсульта со сравнительно локализованным нарушением ручной моторики и изменяющиеся в ходе реабилитации. Будут описаны перестройки картины ЭЭГ, рассмотрены фМРТ-ЭЭГ взаимодействия в процессе реабилитации моторных нарушений с учетом латеральности и ряда других клинических факторов.
• Будет разработана психофизиологическая технология (медицинская технология) диагностики, профилактики и коррекции стресс-индуцированных расстройств с использованием моделей неопределенности и адаптивной обратной связи, на основе моделирования виртуальной среды, инициирующей развитие эмоционального стресса, управляемой физиологическими параметрами, с учетом нейрофизиологических механизмов регуляции вегетативных индикаторов стресса.
  

Также в лаборатории ведутся экспериментально-клинические работы по индивидуализации лечебно–реабилитационной нагрузки больных с церебро-васкулярной патологией с помощью адаптивного мультипараметрического биоуправления.
Сущность технологии — в объективизации текущего состояния сердечно-сосудистой системы пациента до начала, во время проведения и после тренинга БОС. Для этой цели проводится мониторинг сигналов ЭКГ. фотоплетизмограммы. и температуры — физиологических параметров, оперативно реагирующих на изменение (ухудшение) статуса больного. Объективный контроль позволяет документировать процесс реабилитации в режиме реального времени.
В 2022 году создана новая медицинская технология «Метод контроля лечебно реабилитационной нагрузки с помощью мониторинга объективных физиологических показателей в режиме реального времени», которая внедрена в Клинике ФИЦ ФТМ.

В последние 10 лет при проведении НИР «Изучение психофизиологических паттернов формирования навыка осознанной саморегуляции непроизвольных функций в режиме биоуправления (на модели тренинга оптимального функционирования для лиц опасных профессий и лечебно-реабилитационного биоуправления больных с психосоматической патологией и двигательными нарушениями)», «Оптимальное функционирование в парадигме биоуправления и концепция «мозг – компьютер – интерфейс», — определены основные физиологические «мишени», модификация которых средствами и методами биоуправления приводит к устойчивым сдвигам физиологических параметров, адекватной динамике поведенческих маркеров, позитивным клиническим результатам.
Начиная с 2017 года ведутся исследования центральной нейродинамики на основе синергичного фМРТ-ЭЭГ картирования человеческого мозга при выполнении когнитивных операций различной степени сложности в контуре адаптивной обратной связи, где «мишенью» когнитивного (волевого, произвольного) управления является BOLD-феномен, раздельно/совместно с частотными диапазонами электрической активности мозга у здоровых лиц.

Окончила с отличием в 1984 г. математико-механический факультет Ленинградского государственного университета, в 1989 г. защитила кандидатскую диссертацию «Оценки управляющих параметров случайных процессов специального вида в медико-биологических задачах». В 2006 году присвоено звание доцента по специальности 03.00.02 «Биофизика».
С января 1999 года Джафарова Ольга Андреевна является руководителем лаборатории компьютерных систем биоуправления Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт молекулярной биологии и биофизики», в настоящее время – структурного подразделения ФИЦ ФТМ.
Джафарова О.А. — профессионал в области систем с адаптивной (биологической) обратной связью, ведет научную работу как в направлении исследования психофизиологических механизмов осознанной саморегуляции, так и создания информационной среды, инструментального обеспечения экспериментальных работ, системного анализа результатов, включая современные методы статистической обработки многомерных массивов данных различной структуры.
Под ее руководством в лаборатории компьютерных систем биоуправления разрабатывается технология игрового биоуправления: от создания алгоритмов игровых сюжетов, управляемых ЧСС, руководства проектами программно-аппаратной реализации (комплекс аппаратно-программный «БОС-ПУЛЬС», РУ № 29/03010300/0231-00 от 28.04.2000), до статистического анализа и психофизиологического исследования экспериментальных данных. В настоящее время технология широко применяется в целях реабилитации и профилактики стресс-зависимых состояний, а также активно развивается в диагностических целях.
Работы по внедрению в лечебно-реабилитационную практику технологии биоуправления на основе разработанного в лаборатории аппаратно-программного комплекса «БОС-ЛАБ» (РУ № 29/03010300/0230-00 от 28.04.2000), при активном участии Джафаровой О.А., привели к созданию ряда новых медицинских технологий, среди которых внедренные в 2018-2022 годах методики биоуправления для нейрореабилитации пациентов с двигательными нарушениями вследствие ОНМК, ПСТ, ЧМТ, внедренные в Клинике ФИЦ ФТМ (ссылка на Неврологич отделение или страницы с этими технологиями 2018-2019гг). В последние годы под ее руководством ведется работа по разработке способов контроля адекватности лечебной нагрузки на стационарном этапе нейрореабилитации на основе мультипараметрического биоуправления (ссылка на мед технологию 2022г).
Джафарова О.А. принимает активное участие в разработке концепции оптимального функционирования, в создании классификации стратегий саморегуляции в сложных стрессовых ситуациях. Под ее руководством и при непосредственном участии создан алгоритм автоматической диагностики эффективности саморегуляции и оценки стрессоустойчивости на основе технологии игрового биоуправления — тест «Вира-Ралли» (ссылка на страницу про игровое биоуправление). Область научных интересов — изучение стратегий поведения, психофизиологических реакций человека в условиях моделируемой стрессовой нагрузки средствами погружающей виртуальной реальности, психофизиологическая подготовка лиц опасных профессий (ссылка на страницу про тренажер с вирт реальностью). Результатом ее работ явилось внедрение этих методов в различных организациях, занимающихся подготовкой специалистов экстремальных профессий и лиц, занимающихся руководящей деятельностью (2014-2019 гг).
Все исследования и разработки, которые ведет Джафарова О.А., имеют важное практическое значение для создания новых методов и средств реабилитации больных и поддержания здоровья работающего населения России.
Коллектив лаборатории компьютерных систем биоуправления, которым руководит Ольга Андреевна, представляет собой команду специалистов различного профиля, что позволяет им решать фундаментальные, прикладные, технические задачи комплексно, поддерживать качество исследований Новосибирской научной школы биоуправления (руководитель и основатель школы — академик РАН М.Б. Штарк, ссылка на страницу Штарка) на мировом уровне.
Джафарова О.А. — автор более 120 научных работ и 9 программ для ЭВМ, под ее руководством защищены 2 кандидатские диссертации.

Сотрудники лаборатории

1. Базанова Ольга Михайловна, доктор биологических наук, главный научный сотрудник, bazanova_olgamih@mail.ru
2. Мажирина Ксения Геннадьевна, кандидат психологических наук, старший научный сотрудник, ksyh@mail.ru
3. Безматерных Дмитрий Дмитриевич, научный сотрудник,dmitrii.93@ya.ru
4. Даниленко Елена Николаевна, научный сотрудник, elena.danilenko2011@yandex.ru
5. Козлова Людмила Игоревна, научный сотрудник,lyudmilakozlova@yandex.ru
6. Циркин Георгий Максимович, научный сотрудник, gtsirkin@gmail.com
7. Тишакин Дмитрий Игоревич, лаборант-исследователь, dmitro_tish@mail.ru
8. Мельников Михаил Евгеньевич, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, mikhail-melnikov@mail.ru
9. Шубина Ольга Сергеевна, кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник, olga__22@mail.ru
10. Зубков Александр Алексеевич, инженер-программист, alex.phenik@yandex.ru
11. Тарасов Евгений Александрович, ведущий инженер-программист, eugen_tarasov@ngs.ru
12. Лазарева Ольга Юрьевна, специалист по НИОКР, olazar@mail.ru
13. Петрик Светлана Владимировна, специалист по НИОКР, svpetrik@frcftm.ru, svpetrik@bk.ru, 8(383) 335-97-56