Развитие биотехнологических наук в Беларуси

В 1946 г. И.А. Булыгин возвращается к экспериментальным исследованиям  и спустя шесть лет интенсивных, напряженных изысканий, проходивших  в стенах Института физиологии центральной  нервной системы АМН СССР и  Института физиологии им. И. П. Павлова  АН СССР, защищает докторскую диссертацию  на тему "О закономерностях и  механизмах влияний интероцепторов на рефлекторную деятельность спинного и головного мозга" (1952 г.). В ней, как и в кандидатской работе, была не только наглядно проиллюстрирована на новых примерах основная идея о кортико-висцеральных и висцеро-кортикальных связях, но и впервые обстоятельно изучены и сформулированы общие закономерности интероцептивных воздействий на рефлекторную деятельность спинного и головного мозга в виде условных и безусловных слюноотделительных и двигательных рефлексов, а также выяснены взаимоотношения пусковых и корригирующих влияний на моторные и саливационные аппараты. Именно тогда И.А. Булы-гиным были получены экспериментальные данные, позволившие выдвинуть положение о двух типах (соматических и симпатических) висцеральных афферентных волокон, отличающихся качественными функциональными особенностями воздействия на двигательные и слюноотделительные центры. Тем самым была заложена основа дальнейшего систематического анализа механизмов интероцептивных реакций организма, определившая тематическую направленность его научной деятельности.

В 1953 г. по решению Президиума АН СССР И.А. Булыгин переводится  в г. Минск, в Академию наук БССР, где создает Институт физиологии АН БССР, которым руководит на протяжении 31 года. Одновременно Иван Андреевич  руководит организованной им лабораторией кортико-висцеральной физиологии, переименованной в начале 60-х годов прошлого столетия в лабораторию общей физиологии. Здесь, в Белоруссии, наиболее полно и ярко раскрылись его организаторские способности, творческая индивидуальность как ученого и воспитателя научных кадров. В 1953 г. И.А. Булыгину присуждается звание профессора по специальности "Физиология", в 1956 г. его избирают членом-корреспондентом, а в 1959 г. -- академиком АН БССР. В 1969-1979 гг. он - член Президиума АН БССР, академик-секретарь Отделения биологических наук. Продолжая и развивая идеи классиков отечественной физиологии, основываясь на современных достижениях мировой нейрофизиологии, И.А. Булыгин формирует оригинальное направление исследований белорусских физиологов, касающееся механизмов интероцептивных рефлексов.

В результате сравнительного изучения интероцептивных влияний на различные органы вегетативной и анимальной сферы в 1956 г. он выдвинул оригинальное положение о сложной (гетерогенной и гетерохронной) функциональной структуре целостной интероцептивной реакции организма, определяемой рядом факторов. Разработка этого положения, а также сравнительное изучение различных интероцептивных и экстероцептивных рефлексов привели его к заключению о существовании нескольких типов целостных интероцептивных и экстероцептивных реакций организма, качественно отличающихся по своей центрально-эффекторной функциональной структуре (различному соотношению возбуждения и торможения, пусковых и корригирующих влияний, вегетативных и анимальных компонентов), механизмам центростремительных связей соответствующих рецептивных полей, уровням замыкания, степеням и формам централизации и кортиколизации.

Важным направлением исследований И.А. Булыгина и сотрудников явилась  серия работ, в ходе которых были установлены кольцевые связи  внутренних органов с вегетативными  ганглиями и центральной нервной  системой (ЦНС), а также цепной характер висцеральных реакций, важнейшими элементами которых являются местные и общие  гуморальные сдвиги, висцеральные и  ганглионарные рецепторы. Был выявлен ряд новых типов и видов цепных висцеральных реакций. За исследования закономерностей афферентных путей и нейрогуморальных механизмов интероцептивных рефлексов, а также цепного характера висцеральных реакций академик И.А. Булыгин в 1972 г. был удостоен Государственной премии БССР.

Особое положение и  наибольший удельный вес занимают проведенные  им исследования афферентного звена  интероцептивных рефлексов и структурно-функциональной организации вегетативных ганглиев, которые шли в двух направлениях: во-первых, анализа (конкретизации) афферентных путей этих рефлексов и, во-вторых, установления природы висцеральных афферентных волокон.

Совместно с сотрудниками И.А. Булыгиным физиологически был  документирован принцип множественности  центростремительных путей органов  брюшной и тазовой полостей, идущих в различных нервах (симпатических  и парасимпатических), в периваскулярных сплетениях и вступающих в ЦНС на различных уровнях - от крестцово-поясничного отдела спинного мозга до продолговатого, а также принцип двойной воронки: от каждого органа в ЦНС идет веер путей к различным отделам ЦНС (дивергенция путей в центральном направлении и конвергенция в органе) и, наоборот, в каждый отдел ЦНС направляются пути от множества органов (дивергенция в органах и конвергенция в одном участке спинного и продолговатого мозга). Обнаружено усложнение афферентных путей интероцептивных рефлексов органов таза в филогенезе позвоночных.

Электрофизиологически в сочетании с методом дегенерации подтверждено прежнее (1949 г.) представление автора о двух типах висцеральных сенсорных волокон - цереброспинальных (соматических), являющихся отростками афферентных нейронов межпозвоночных спинальных ганглиев и гомологичных им черепно-мозговых узлов, и вегетативных (симпатических), являющихся отростками периферических чувствительных нейронов, находящихся в интра- и экстрамуральных вегетативных ганглиях. Показано, что первые относятся к волокнам группы А, В и С, а вторые являются С-афферентами. По последним центростремительные влияния передаются как потенциалами действия, так и аксоплазматическим транспортом веществ, в частности медиаторов. Установлено наличие в них адрен- и холинергических веществ. Обнаружено неравномерное распределение известных типов, групп и подгрупп висцеральных афферентов в различных симпатических, парасимпатических нервных стволах, а также в висцеральных органах и слоях их стенок.

Используя комплекс современных  электрофизиологических, фармакологических, биохимических, электронно-микроскопических и гистохимических методов исследований, И.А. Булыгин и его ученики установили участие С-афферентов периферического происхождения в осуществлении истинных периферических рефлексов, замыкающихся в вегетативных ганглиях, превертебральных. Так, длительное время отрицавшаяся гипотеза Бернара - Соковнина - Догеля о существовании собственных вегетативных афферентных нейронов и их роли в протекании периферических рефлексов впервые была всесторонне подтверждена экспериментально. Более того, указанными методическими приемами установлены ультраструктура, химические (холин-, адрен-, серотонин- и пуринергические) и функциональные свойства ганглионарных синапсов, образованных отростками периферических сенсорных нейронов.

В результате сравнительного изучения центральных и периферических влияний на превер-тебральные и интрамуральные вегетативные ганглии И.А. Булыгиным установлены их существенные различия, определяемые структурными, химическими и биофизическими особенностями преганглионарных эфферентных волокон и С-афферентов периферического происхождения. Методом макро- и микроэлектродного отведения и биохимически показаны конвергенция в вегетативных ганглиях указанных двух потоков (центральных и периферических) импульсов, а также их взаимодействие, определяющее характер эффекта в конечном звене вегетативной нервной системы. Таким путем была подробно изучена интегративно-координационная функция вегетативных ганглиев.

Кроме того, И.А. Булыгиным  и его учениками открыта и  подробно физиологически и электрофизиологически проанализирована рецепторная (хемосенсорная) функция симпатических ганглиев, осуществляемая окончаниями двух типов афферентных волокон - спинальных и симпатических, и впервые установлена двусторонняя (не только центробежная, но и центростремительная) функциональная связь вегетативных ганглиев с ЦНС, которая имеет важное значение в автоматической центрально-рефлекторной регуляции функции самих вегетативных узлов, а также в протекании сложных цепных (многоэтажных) интероцептивных реакций, в которых последовательно функционально объединяются в ганглии афферентные звенья периферических (вегетативных) и центральных рефлексов.

Академиком И.А. Булыгиным  впервые функционально и экспериментально-морфологически было установлено, что отростки периферических афферентных нейронов достигают ЦНС, как прямо (транзитом), так и синаптически прерываясь в вегетативных ганглиях. Как предполагал И.А. Булыгин, они являются начальными звеньями симпато-ретикулярного восходящего механизма, начинающегося в интероцептивных полях, который по своим структурно-функциональным свойствам существенно отличается от общеизвестного сомато-ретикулярного восходящего механизма, связанного со всеми рецептивными полями организма. В отличие от последнего он, будучи связан с эфферентными симпатическими нейронами ЦНС, оказывает на специфические структуры мозга и скелетных мышц лишь адаптационно-трофические влияние.

В результате многолетних  исследований И.А. Булыгиным были разработаны  новые принципы структурно-функциональной организации афферентного звена  интероцептивных рефлексов, а также вегетативных ганглиев, которые вносят коренные изменения в классические представления Дж. Ленгли. Они имеют большое не только теоретическое, но и практическое значение и широко используются клиницистами, поскольку понимание механизмов патогенеза различных заболеваний способствует более успешному их лечению.

В 1975 г. И.А. Булыгиным выдвинут и успешно экспериментально обоснован  новый принцип структурно-функциональной организации нервной системы, ее периферической и центральной части - принцип единства и взаимосвязи  явлений дивергенции и конвергенции в нервной деятельности. Полученные им и сотрудниками многочисленные экспериментальные  данные явились основанием для новых  представлений об афферентном звене  вегетативной нервной системы и  структурно-функциональной организации  симпатических ганглиев и позволили  по-новому оценить механизмы висцеро-кортикальных и висцеро-висцеральных связей. За этот цикл работ И.А. Булыгин в 1978 г. был удостоен Государственной премии СССР.

Важнейшими особенностями  деятельности И.А. Булыгина как ученого  и организатора научных исследований были целеустремленность, смелость и  упорство в развитии и экспериментальном  обосновании новых идей или старых гипотез, длительное время отрицавшихся классиками физиологии; использование  комплекса методических приемов  для решения одной и той  же задачи; не на словах, а на деле приверженность известным принципам единства анализа  и синтеза, связи нервных функций  с определенными структурами. Будучи ученым с широкой эрудицией и  удивительной трудоспособностью, И.А. Булыгин выступал генератором новых  идей, проявляя принципиальность и  целеустремленность при их доказательстве. Он был по-настоящему предан науке, обладал огромным жизнелюбием, большой  человечностью. Доброжелательность к  людям, скромность, простота и сердечность  снискали И.А. Булыгину заслуженное  уважение и любовь многочисленных коллег и учеников, научной общественности.

Результаты исследований И.А. Булыгина и его многочисленных последователей обобщены им в 8 монографиях  и 11 сборниках, а также в многочисленных статьях и тезисах докладов. Им подготовлено 6 докторов и более 40 кандидатов наук. Кроме того, И.А. Булыгин проводил большую научно-организационную и научно-общественную работу, являясь на протяжении многих лет академиком-секретарем Отделения биологических наук АН БССР, членом редколлегий и редсоветов ряда научных журналов, пленума ВАК, председателем Белорусского отделения и членом Президиума Всесоюзного физиологического общества им. И.П. Павлова, организатором ряда всесоюзных симпозиумов по физиологии интероцепторов и вегетативных ганглиев.

Две Государственные премии (СССР и БССР), ордена Ленина и Трудового  Красного Знамени явились высокой  оценкой государством и научной  общественностью страны того большого вклада, который внес И.А. Булыгин  в развитие отечественной физиологии. Этот вклад получил и международное  признание, свидетельством чего служат избрание И.А. Булыгина членом Международной  организации по исследованию мозга (1962 г.) и публикация его научной  биографии (1981 г.) в справочнике Международного биографического центра (г. Кембридж, Англия), которой удостаиваются выдающиеся деятели науки и искусства  всего мира.

Научные идеи И.А. Булыгина продолжают развивать его ученики и последователи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. РАЗВИТИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО БИОРАЗНООБРАЗИЮ И ОХРАНЕ РАСТИТЕЛЬНОГО И ЖИВОТНОГО МИРА

 

Виктор Иванович Парфёнов - ботаник, эколог. Академик Национальной академии наук Беларуси, доктор биологических наук (1975), профессор (1988). Заслуженный деятель науки Республики Беларусь (2000).

Окончил Белорусский технологический  институт (1957). С 1959 г. в Институте  экспериментальной ботаники имени  В.Ф. Купревича АН БССР. В 1965-1968 гг. ученый секретарь Совета по координации научной деятельности АН БССР. С 1968 г. заведующий лабораторией, в 1973-2000 гг. директор Института экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича Национальной академии наук Беларуси, с 2000 г. – почетный директор и заведующий отделом этого института.

Основные работы по флористике, фитогеографии, геоботанике, экологии, систематике и эволюции растений. Создал современную белорусскую  флористическую школу. Установил закономерности формирования роста и продуктивности фитоценозов, особенности биологии видов и популяций растений в  оптимальных и экстремальных  условиях. Впервые теоретически и  экспериментально обосновал и решил  проблема вида растений на границах ареала. Провел биосистематическое изучение отдельных видов и родов белорусской флоры, исследовал закономерности современных антропогенных изменений флоры и растительности. Разработал теоретические и практические основы охраны биоразнообразия растительного мира республики и организации системы заповедных объектов. Им предложены принципы экологически оптимального компонента естественных, нарушенных и преобразованных экосистем, обоснованы новые теоретические подходы в эволюции высших растений, исследованы закономерности миграции радионуклидов в природно-растительных комплексах.