Нейрогармониум

Художник: Борис Шершенков
Учёный: Олег Ветровой
О проекте
Лаборатория регуляции функций нейронов мозга
Одним из важнейших показателей степени влияния различных негативных и позитивных воздействий на живой организм является белковый состав его тканей. Белки выполняют множество функций в организме и являются не только структурными элементами клеток, но и непосредственно участвуют в управлении процессами метаболизма, в том числе и нервной системы, регулируя наше поведение и адаптацию к различным условиям.

Изучение белкового состава структур мозга позволяет расшифровать молекулярные механизмы развития патологических состояний в случае воздействия стрессовых ситуаций и различных психологических факторов и найти определённые звенья в этих процессах, воздействуя на которые можно предотвратить патологию.

Одним из самых распространённых методов анализа белкового состава является электрофорез по Лэммли, позволяющий разделять белки в электрическом поле и получать спектры распределения белков по массе, схожие со спектрами сложных звуков. Информация, закодированная в этих спектрах, достаточно сложна для визуального восприятия, однако скрытые закономерности перестроения нервной ткани могут быть восприняты с помощью нашего уха – спектроанализатора, созданного природой.

Нейрогармониум, используя специальный алгоритм, преобразует полученные спектры распределения масс белков семи разделов мозга в здоровом и в патологических состояниях напрямую в звуковые колебания, при этом молекулярные массы становятся частотами отдельных спектральных компонент звука, а их распределение превращается в его тембр.
Звук затем пропускается через электроакустические гармонизационные системы, настроенные в резонанс с определёнными частотными соотношениями в сигнале и распределяющие звук по пространству инсталляции.
Таким образом, аппарат позволяет сравнить различные спектральные последовательности здорового мозга и мозга в патологическом состоянии, найти наиболее подверженные изменениям области и напрямую услышать закономерности в этих изменениях в тембрах полученных звуков и их расположению в пространстве.

Нахождение этих закономерностей даёт представление о гармонических соотношениях в построении сложнейшей биологической структуры – головного мозга, которые могут послужить основой для неинвазивной терапии будущего и возможных методов профилактики болезней, основанных на принципах биоакустической обратной связи.
Борис Шершенков
Звукохудожник, кандидат технических наук, конструктор музыкальных инструментов. Сосредоточен на проектах, разрабатывающих новые методологии в технологическом и звуковом искусстве и объединяющих современные технологии и медиа-археологические исследования. Занимается разносторонней деятельностью в сфере экспериментальной музыки и саунд-арта, автор ряда звуковых инсталляций и перформансов; куратор концертных программ, выставок и образовательных проектов. Как музыкант активно работает в направлениях лайв-электроники и электроакустической импровизации сольно и в коллаборациях с российскими и зарубежными музыкантами.

Инсталляции и медиаперформансы были представлены в рамках выставок в ГЦСИ, Электромузее, Музее музыкальной культуры (Москва), Музее звука, Елагиноостровском дворце-музее, ЦВЗ «Манеж», Музее связи им. А.С. Попова (Санкт-Петербург), центре «Сириус» (Сочи), а также в рамках таких фестивалей, как Тёмные звуки в белые ночи, Киберфест 11, Acousmonium, 101.Mediapoetry (Санкт-Петербург), Подготовленные среды, Геометрия настоящего (Москва), Ars Electronica 2015 (Lintz), Hors Normes (Switzerland), Art Fair Suomi (Finland).

Олег Ветровой

Исследователь в области функциональной биохимии мозга. Окончил кафедру биохимии биологического факультета СПбГУ, где в 2018 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Роль HIF1-зависимой регуляции пентозофосфатного пути в обеспечении реакций мозга на гипоксию», а в настоящее время продолжает научную и педагогическую деятельность. Старший научный сотрудник лаборатории регуляции функций нейронов мозга Института физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук. Область научных интересов – механизы физиологической и патологической регуляции метаболизма мозга при адаптации к гипоксии, молекулярные основы спорадических нейродегенеративных заболеваний, поиск мишеней для нейропротективной терапии. Результаты исследований публикуются в престижных научных журналах, а также регулярно представляются на всероссийских и международных конференциях.
Лаборатория регуляции функций нейронов мозга была создана в 1986 году под руководством профессора, д.м.н. Михаила Олеговича Самойлова с целью развития молекулярно-клеточных исследований в институте. С 2017 года лабораторию возглавляет д.б.н. Елена Александровна
Рыбникова. Основным направлением исследований лаборатории является изучение молекулярных и нейрохимических основ формирования приспособительных реакций мозга.
Исследования ученых посвящены созданию методов профилактики и лечения таких распространенных заболеваний, как депрессия, тревожные расстройства, инсульт, болезнь Альцгеймера и старческие деменции.

В последние годы интенсивно исследуются эффекты и механизмы прекондиционирования – превентивного воздействия умеренной высотной гипоксией – повышающего адаптационные возможности мозга и организма в целом.

Ученые показали, что прекондиционирование в барокамере защищает от воздействия вредных внешних факторов: гипоксии, стрессов, холода, а также внутреннего фактора – ишемии. Кроме того, в ходе опытов на обезьянах сотрудники лаборатории обнаружили, что прекондиционирование эффективно защищает от старения и улучшает память, аппетит, настроение, гормональный статус и состояние кожных покровов у возрастных особей.