Доцент ОмГАУ Екатерина Зубарева ищет ключ к пониманию животных

Как чувствует себя животное, как на него влияет стресс, насколько оно готово к восстановлению и выполнению новых заданий и даже каков его психотип – всё это в перспективе поможет понять уникальный комплекс для исследования функционального состояния головного мозга, разработанный омичкой, кандидатом биологических наук, доцентом кафедры анатомии, гистологии, физиологии и патологической анатомии ФГБОУ ВО Омский ГАУ Екатериной Зубаревой.

Прибор состоит из нескольких датчиков для электроэнцефалографии, системы световых и звуковых сигналов, а также системы комплексного анализа сигналов, позволяющей получить обратную реакцию и расшифровать, что «на уме» у братьев наших меньших. Первыми в такой ментальный диалог с исследователем вступят лошади, но «собеседниками» могут быть и другие животные, и даже люди.

Екатерина с детства обожает лошадей, и профессию ветеринарного врача выбирала осознанно: хотела изучать животных и помогать им и, вместе с тем, как она сама говорит, помогать человеку. Желание глубже заглянуть в физиологию жизнедеятельности организма привело её – ветеринарного врача по профессии – в науку. Она убеждена: в исследовательской деятельности важны любопытство, терпение, изобретательность, усидчивость, творчество, любовь к своему делу. И всеми этими качествами Екатерина Зубарева, кандидат биологических наук, доцент кафедры анатомии, гистологии, физиологии и патологической анатомии ФГБОУ ВО Омский ГАУ, обладает сполна.

Екатерина разработала макет уникального комплекса для оценки функционального состояния головного мозга животного в полевых условиях. Этот проект был отобран для презентации на форуме «Сильные идеи для нового времени». О том, как работает этот умный дешифратор, Екатерина рассказала «Трамплину».

Понять животное

– Екатерина, расскажите, пожалуйста, в чём суть вашего проекта и в чём его отличие от существующих?

– Суть нашего проекта в исследовании биотоков головного мозга у животных с помощью неинвазивных техник. Мы хотим использовать тестовое воздействие звуковыми и световыми сигналами на животное, чтобы оценить скорость, силу и характер ответной реакции со стороны головного мозга. Для этой цели нами также был разработан новый способ для оценки сигналов. Проект ещё на стадии идеи, но мы уже подобрали датчики, оборудование, крепления, создали дизайн эксперимента. Цель проекта – изучить особенности активности головного мозга у разных животных, в том числе разных психотипов, и функционального состояния животного (при утомлении, тревожности, отдыхе и т. д.). Мы стремимся найти ключ к лучшему пониманию животных. Чтобы понять животное, нужны опыт, внимание, терпение и даже интуиция, поэтому наша разработка имеет большой потенциал в том, чтобы помочь человеку найти ключ к взаимопониманию с животным. Аналоги, естественно, существуют, но у них нет чёткой градации функционального состояния головного мозга по степени его возбуждения или торможения в зависимости от вида внешнего воздействия.

– Почему важно иметь инструмент для обследования функционального состояния головного мозга именно в полевых условиях?

– Создавая комплекс оборудования, мы акцентировали задачу на том, чтобы применять его не только в лабораторных, но и в полевых условиях, например в процессе тренинга лошади. Это важно для получения максимально точных данных. Может возникнуть вопрос – а как же отвлекающие факторы? Конечно, мы будем создавать условия с наименьшей вероятностью нежелательного воздействия со стороны, но это всё же будут естественные (привычные) условия, на фоне которых мы будем проводить исследования. Владельцы животных будут получать информацию сразу и сразу же принимать решения по коррекции тренинга либо проводить другие корректирующие действия. Это ведёт к реализации идеи контроля и управления поведением животных.

Зеркало физиологии

– Как родилась идея проекта? Кто вам помогал?

– Идея возникла из стремления понять высшие уровни координации работы скелетных мышц (моя научная деятельность началась именно с исследования физиологии скелетных мышц лошадей), механизмов процесса их утомления и восстановления, повышения тренированности. К тому же оборудование и программный анализ можно использовать те же самые, которые мы используем для исследования мышц, но с некоторыми модификациями, что даёт возможность сделать более доступной попытку исследования головного мозга лошади.

Мы хотели разработать комплексный подход в изучении физиологии организма животного, что является единственно верным подходом, когда мы пытаемся понять функционирование организма в разных условиях. Идея возникла быстро, и мировые тенденции только ускоряют процесс перехода идеи в реальный эксперимент и реальные результаты.

При работе мы сталкиваемся со сложностями получения качественного сигнала с наименьшим количеством артефактов. Качественный сигнал – залог правильной интерпретации и достоверных выводов. Работа над способами фиксации электродов и программная обработка сигналов позволяют минимизировать ошибки.

Над этим и остальными своими научными проектами я работаю совместно с моим отцом – Зубаревым Александром Александровичем, кандидатом технических наук, доцентом ОмГТУ. Большую помощь в организации и проведении экспериментов оказывают конные клубы, конезавод, ипподром, кафедра и в целом университет, где я работаю. Выражаю им свою глубокую благодарность.

– Ваш проект имеет потенциал для развития или это уже полноценный, законченный вариант?

– Конечно имеет. Любой интересный (по крайней мере с точки зрения учёного) проект имеет перспективу своего совершенствования. В нашем случае – это пока только идея, но очень интересная, вдохновляющая и перспективная. Когда работаешь с животными, всегда хочется испытать то же самое на человеке, в частности на себе, потому что лучше контролируешь и чувствуешь сам процесс эксперимента. В большинстве случаев так и получается, что исследователь сперва делает эксперимент на себе.

Полезный опыт

– Расскажите, пожалуйста, как вы стали участником отбора на форум «Сильные идеи для нового времени»? Был ли полезен и интересен этот опыт?

– Участником отбора на форум «Сильные идеи для нового времени» я стала благодаря эксперту в области инноваций – Козловской Ольге Константиновне (Омский ГАУ), которая пригласила и помогла мне с участием. Это замечательный опыт и много дополнительных «полезностей», потому что ты начинаешь смотреть на свою идёю более глобально, а это стимулирует дальнейшее развитие, поиск сотрудничества, масштабирование проекта, доведение его до реального результата. Наше с вами интервью – это тоже интересный и полезный опыт. Возможность лучше увидеть свою идею, чтобы воплотить её в полноценный научный проект.

– Ваша профессиональная мечта?

– Так как наше научное направление имеет больше прикладной характер, то я, конечно же, мечтаю об успешном внедрении наших разработок в практику.

Беседовала: Марина Неупокоева

Фото: личный архив Екатерины Зубаревой