Лаборатория клеточной нейробиологии обучения
Краткая история и основные направления научной работы лаборатории
Лаборатория была создана в 1989 году на основе группы, проводившей исследования на беспозвоночных животных, входившей в состав лаборатории академика П.В.Симонова.
Основные направления научной работы – клеточные механизмы организации поведения и модификаций поведения в результате обучения, клеточные и молекулярные механизмы памяти. Наряду с традиционными электрофизиологическими методами в лаборатории активно применяются оптические методы регистрации и конфокальная микроскопия. В качестве объекта исследования используются животные с простой нервной системой или срезы мозга позвоночных животных.
Международное сотрудничество – с Йельским Университетом (США) в области оптических методов, с Аризонским Университетом (США) в области анализа нейронных сетей крылоногих моллюсков, с Институтом нейрофизиологии Университета в Бохуме (Германия) и c университетом Коннектикута (США) в области синаптических механизмов пластичности.
Книги
- Балабан П.М. Сравнительная физиология памяти. Актуальные проблемы современной физиологии. 2016, изд. Цвет в цифре, Казань 270 стр., стр. 87-101.
- Балабан П.М. Принципы организации нервной системы: механизмы обучения и памяти в простых системах, с.12-24. В: Избранные главы фундаментальной и трансляционной медицины / отв. ред. Р.И. Жданов. – Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2014. – 592 с. ISBN 987-5-00019-266-5
- Тухбатова Г.Р., Гуляев М.В., Свинов М.М., Саложин С.В., Балабан П.М. Применение технологии лентивирусной трансдукции для сравнительного анализа нейропротекторной активности трофических факторов при моделировании острого нарушения мозгового кровообращения в локальных областях мозга. Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма // под ред. М.В. Угрюмова. – в 2-х томах - М. : Научный мир, 2014. ISBN 978-591522-400-0
- Balaban P.M. (2002) Declarative and procedural memory in animals with simple nervous systems. In: "Psychology at the turn of the millennium, Vol. 1: Cognitive, biological, and health perspectives" (Eds: Lars Bäckman & Claes von Hofsten). Psychology Press, pp. 1-28.
- Balaban P.M. Applicability of the reinforcement concept to studies in simple nervous systems. In: Complex Brain Functions. Conceptual Advances in Russian Neuroscience. Eds. A.M.Ivanitsky, P.M.Balaban, Harwood Academic Publishers, 2000, p.201-211.
Список сотрудников
Список публикаций
Статьи
- Aseyev N.A., Zakharov I.S., Balaban P.M. Morphology of neuropeptide CNP2 modulation of heart activity in terrestrial snail. Peptides. 2010. V. 31. N. 7. P. 1301-1308. DOI: 10.1016/j.peptides.2010.04.006
- Baranauskas G., Mukovskiy A., Wolf F., Volgushev M.A. The determinants of the onset dynamics of action potentials in a computational model. Neuroscience. 2010. V. 167. N. 4. P. 1070-1090. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2010.02.072
- Chauvette S., Volgushev M.A., Timofeev I. Origin of active states in local neocortical networks during slow sleep oscillation. Cerebral Cortex. 2010. V. 20. N. 11. P. 2660-2674. DOI: 10.1093/cercor/bhq009
- Ierusalimsky V.N., Balaban P.M. Two morphological sub-systems within the olfactory organs of a terrestrial snail. Brain Research. 2010. V. 1326. P. 68-74. DOI: 10.1016/j.brainres.2010.02.060
- Tchumatchenko T., Geisel T., Volgushev M.A., Wolf F. Signatures of synchrony in pairwise count correlations. Frontiers in Computational Neuroscience. 2010. V. 4. P. 1. DOI: 10.3389/neuro.10.001.2010
- Tchumatchenko T., Malyshev A.Y., Geisel T., Volgushev M.A., Wolf F. Correlations and synchrony in threshold neuron models. Physical Review Letters. 2010. V. 104. N. 5. P. 058102. DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.058102
- Vavoulis D.V., Nikitin E.S., Kemenes I., Marra V., Feng J., Benjamin P.R., Kemenes G. Balanced plasticity and stability of the electrical properties of a molluscan modulatory interneuron after classical conditioning: A computational study. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 2010. V. 4. P. 19. DOI: 10.3389/fnbeh.2010.00019
- Марченко В.Г., Салтыков К.А. Механизмы синхронизации в локальных нейронных сетях неокортекса. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2009. T. 59. № 6. С. 738-747.
- Malyshev A.Y., Balaban P.M. Buccal neurons activate ciliary beating in the foregut of the pteropod mollusk Clione limacina. Journal of Experimental Biology. 2009. V. 212. N. 18. P. 2969-2976. DOI: 10.1242/jeb.032227
- Samarova E., Balaban P.M. Changes in frequency of spontaneous oscillations in procerebrum correlate to behavioural choice in terrestrial snails. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2009. V. 3. N. AUG. P. 8. DOI: 10.3389/neuro.03.008.2009
- Марченко В.Г., Пасикова Н.В. Синхронизация электрических потенциалов в неокортексе крыс после изоляции участка коры в контралатеральном полушарии мозга. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2008. T. 58. № 1. С. 88-97.
- Balaban P.M. Cellular mechanisms of behavioral plasticity in simple nervous systems. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2008. V. 38. N. 5. P. 453-459. DOI: 10.1007/s11055-008-9002-9
- Korshunova T.A., Bravarenko N.I., Balaban P.M. Impairment of context memory by beta-amyloid peptide in terrestrial snail. Front. Behav. Neurosci.. 2008. V. 2. N. 2. P. 3. DOI: 10.3389/neuro.08/003.2008
- Korshunova T.A., Samarova E.I., Bravarenko N.I., Balaban P.M. Effects of β-amyloid (25-35) on learning in the common snail. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2008. V. 38. N. 4. P. 377-382. DOI: 10.1007/s11055-008-0054-7
- Malyshev A.Y., Norekian T.P., Balaban P.M. Neural control of heartbeat during two antagonistic behaviors: Whole body withdrawal and escape swimming in the Mollusk Clione limacina. Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 2008. V. 194. N. 10. P. 899-906. DOI: 10.1007/s00359-008-0362-y
- Nikitin E.S., Korshunova T.A., Zakharov I.S., Balaban P.M. Olfactory experience modifies the effect of odour on feeding behaviour in a goal-related manner. Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology. 2008. V. 194. N. 1. P. 19-26. DOI: 10.1007/s00359-007-0272-4
- Nikitin E.S., Vavoulis D.V., Kemenes I., Marra V., Pirger Z., Michel M., Feng J., O'Shea M., Benjamin P.R., Kemenes G. Persistent Sodium Current Is a Nonsynaptic Substrate for Long-Term Associative Memory. Current Biology. 2008. V. 18. N. 16. P. 1221-1226. DOI: 10.1016/j.cub.2008.07.030
- Volgushev M.A., Malyshev A.Y., Balaban P.M., Chistiakova M., Volgushev S., Wolf F. Onset dynamics of action potentials in rat neocortical neurons and identified snail neurons: Quantification of the difference. PLoS ONE. 2008. V. 3. N. 4. e1962. DOI: 10.1371/journal.pone.0001962
- Балабан П.М. Клеточные механизмы пластичности поведения в простых нервных системах. Российский физиологический журнал им. И,М. Сеченова. 2007. T. 93. № 5. С. 521-530.
- Коршунова Т.А., Самарова А.И., Браваренко Н.И., Балабан П.М. Влияние β-амилоида на (25-35) на обучение у виноградной улитки. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2007. T. 57. № 2. С. 229-236.
- Efimova O.I., Ierusalimsky V.N., Anokhin K.V., Balaban P.M. Immunohistochemical detection of the activation of CREB and c-Fos transcription factors in the nervous system of the terrestrial snail induced by pentylenetetrazole. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2007. V. 37. N. 9. P. 853-856. DOI: 10.1007/s11055-007-0092-6
- Ierusalimsky V.N., Balaban P.M. Primary sensory neurons containing command neuron peptide constitute a morphologically distinct class of sensory neurons in the terrestrial snail. Cell and Tissue Research. 2007. V. 330. N. 1. P. 169-177. DOI: 10.1007/s00441-007-0447-x
- Ierusalimsky V.N., Balaban P.M. Neuropeptides of Drosophila related to molluscan neuropeptides: Dependence of the immunoreactivity pattern on the ontogenetic stage and functional state. Brain Research. 2007. V. 1152. N. 1. P. 32-41. DOI: 10.1016/j.brainres.2007.03.038
- Lemak M.S., Bravarenko N.I., Bobrov P.D., Bezuglov V.V., Ierusalimsky V.N., Storozhuk M.V., Malyshev A.Y., Balaban P.M. Cannabinoid regulation in identified synapse of terrestrial snail. European Journal of Neuroscience. 2007. V. 26. N. 11. P. 3207-3214. DOI: 10.1111/j.1460-9568.2007.05945.x
- Mukovski M., Chauvette S., Timofeev I., Volgushev M.A. Detection of active and silent states in neocortical neurons from the field potential signal during slow-wave sleep. Cerebral Cortex. 2007. V. 17. N. 2. P. 400-414. DOI: 10.1093/cercor/bhj157
- Samarova E.I., Balaban P.M. Recording of spontaneous oscillations in the procerebrum of the terrestrial snail Helix during free behavior. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2007. V. 37. N. 8. P. 773-777. DOI: 10.1007/s11055-007-0081-9
- Балабан П.М., Гуляева Н.В. Общность молекулярных механизмов нейропластичности и нейропатологии: интегративный подход. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2006. T. 92. № 2. С. 145-152.
- Ефимова О.И., Иерусаимский В.Н., Анохин К.В., Балабан П.М. Иммуногистохимическая детекция активации транскрипционных факторов CREB и C-FOS в нервной системе наземной улитки под действием пентилентетразола. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2006. T. 56. № 6. С. 801-804.
- Самарова Е.И., Балабан П.М. Регистрация спонтанных осцилляций в процеребруме наземной улитки Helix при свободном поведении. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2006. T. 56. № 6. С. 725-730.
- Balaban P.M., Malyshev A.Y., Ierusalimsky V.N., Aseev N.A., Korshunova T.A., Bravarenko N.I., Lemak M.S., Roschin M.V., Zakharov I.S., Popova Y., Boyle R. Structure and function of the snail statocyst system after a 16-day flight on FOTON-M-2. Journal of Gravitational Physiology. 2006. V. 13. N. 1. P. 2101-2104.
- Bravarenko N.I., Onufriev M.V., Stepanichev M.Y., Ierusalimsky V.N., Balaban P.M., Gulyaeva N.V. Caspase-like activity is essential for long-term synaptic plasticity in the terrestrial snail Helix. European Journal of Neuroscience. 2006. V. 23. N. 1. P. 129-140. DOI: 10.1111/j.1460-9568.2005.04549.x
- Gainutdinova T.K., Tagirova R.R., Ismailova A.I., Muranova L.N., Gainutdinov K.L., Balaban P.M. Protein synthesis-dependent reactivation of a contextual conditioned reflex in the common snail. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2006. V. 36. N. 2. P. 203-207. DOI: 10.1007/s11055-005-0179-x
- Ierusalimsky V.N., Balaban P.M. Immunoreactivity to molluskan neuropeptides in the central and stomatogastric nervous systems of the earthworm, Lumbricus terrestris L. Cell and Tissue Research. 2006. V. 325. N. 3. P. 555-565. DOI: 10.1007/s00441-006-0176-6
- Ivanova J.L., Leonova O.G., Popenko V.I., Ierusalimsky V.N., Korshunova T.A., Boguslavsky D.V., Malyshev A.Y., Balaban P.M., Belyavsky A.V. Intracellular localization of the HCS2 gene products in identified snail neurons in vivo and in vitro. Cellular and Molecular Neurobiology. 2006. V. 26. N. 2. P. 127-144. DOI: 10.1007/s10571-006-9025-0
- Kemenes I., Straub V.A., Nikitin E.S., Staras K., O'Shea M., Kemenes G., Benjamin P.R. Role of Delayed Nonsynaptic Neuronal Plasticity in Long-Term Associative Memory. Current Biology. 2006. V. 16. N. 13. P. 1269-1279. DOI: 10.1016/j.cub.2006.05.049
- Korshunova T.A., Malyshev A.Y., Zakharov I.S., Ierusalimskii V.N., Balaban P.M. Functions of peptide CNP4, encoded by the HCS2 gene, in the nervous system of Helix lucorum. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2006. V. 36. N. 3. P. 253-260. DOI: 10.1007/s11055-006-0007-y
- Naundorf B., Wolf F., Volgushev M.A. Unique features of action potential initiation in cortical neurons. Nature. 2006. V. 440. N. 7087. P. 1060-1063. DOI: 10.1038/nature04610
- Nikitin E.S., Kiss T., Staras K., O'Shea M., Benjamin P.R., Kemenes G. Persistent sodium current is a target for cAMP-induced neuronal plasticity in a state-setting modulatory interneuron. Journal of Neurophysiology. 2006. V. 95. N. 1. P. 453-463. DOI: 10.1152/jn.00785.2005
- Nikitin E.S., Zakharov I.S., Balaban P.M. Regulation of tentacle length in snails by odor concentration. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2006. V. 36. N. 1. P. 63-72. DOI: 10.1007/s11055-005-0163-5
- Norekian T.P., Malyshev A.Y. Neural mechanisms underlying co-activation of functionally antagonistic motoneurons during a Clione feeding behavior. Journal of Neurophysiology. 2006. V. 95. N. 4. P. 2560-2569. DOI: 10.1152/jn.01174.2005
- Volgushev M.A., Chauvette S., Mukovski M., Timofeev I. Precise long-range synchronization of activity and silence in neocortical neurons during slow-wave sleep. Journal of Neuroscience. 2006. V. 26. N. 21. P. 5665-5672. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0279-06.2006
- Коршунова Т.А., Малышев А.Ю., Захаров И.С., Иерусалимский В.Н., Балабан П.М. Функции пептида CNP4, кодируемого геном HCS2, в нервной системе Helix Lucorum. :Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2005. T. 55. № 1. С. 91-99.
- Aseyev N.A., Ierusalimsky V.N., Boguslavsky D., Balaban P.M. Snail peptide expression pattern in the nervous system of the medicinal leech. Molecular Brain Research. 2005. V. 140. N. 1-2. P. 99-105. DOI: 10.1016/j.molbrainres.2005.06.012
- Beck O., Chistiakova M., Obermayer K., Volgushev M.A. Adaptation at synaptic connections to layer 2/3 pyramidal cells in rat visual cortex. Journal of Neurophysiology. 2005. V. 94. N. 1. P. 363-376. DOI: 10.1152/jn.01287.2004
- Boldyreva G.N., Sharova E.V., Koptelov Y.M., Shchepetkov A.N., Nikitin E.S., Kornienko V.N., Fadeeva L.M. Study of the genesis of pathological EEG patterns in tumor and traumatic lesions of the human brain. Human Physiology. 2005. V. 31. N. 1. P. 18-25. DOI: 10.1007/s10747-005-0003-6
- Bravarenko N.I., Malyshev A.Y., Voronin L.L., Balaban P.M. Ephaptic feedback in identified synapses in mollusk neurons. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2005. V. 35. N. 8. P. 781-787. DOI: 10.1007/s11055-005-0124-z
- Gainutdinova T.H., Tagirova R.R., Ismailova A.I., Muranova L.N., Samarova E.I., Gainutdinov K.L., Balaban P.M. Reconsolidation of a context long-term memory in the terrestrial snail requires protein synthesis. Learning and Memory. 2005. V. 12. N. 6. P. 620-625. DOI: 10.1101/lm.25705
- Ierusalimsky V.N., Balaban P.M. Morphological basis for coordination of growth and reproduction processes in the CNS of two terrestrial snails. Experimental Brain Research. 2005. V. 161. N. 4. P. 465-473. DOI: 10.1007/s00221-004-2093-9
- Nikitin E.S., Zakharov I.S., Samarova E.I., Kemenes G., Balaban P.M. Fine tuning of olfactory orientation behaviour by the interaction of oscillatory and single neuronal activity. European Journal of Neuroscience. 2005. V. 22. N. 11. P. 2833-2844. DOI: 10.1111/j.1460-9568.2005.04480.x
- Norekian T.P., Malyshev A.Y. Coordinated excitatory effect of GABAergic interneurons on three feeding motor programs in the mollusk Clione limacina. Journal of Neurophysiology. 2005. V. 93. N. 1. P. 305-315. DOI: 10.1152/jn.00722.2004