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.

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.