Tokom procesa razvoja novih istraživačkih pravaca u Institutu, ranih 60-tih godina prošlog veka formirano je Odeljenje za kriofiziologiju pod rukovodstvom akademika prof. dr Radoslava Anđusa. Kasnije, zahvaljujući dr Miri Pašić, profesoru Biološkog fakulteta, osnovano je Odeljenje za neurofiziologiju, čiji je osnovni cilj bio ispitivanje neurofizioloških osnova ponašanja na ćelijskom nivou.

Primenom klasičnih elektrofizioloških tehnika (current clamp i voltage clamp), saradnici Odeljenja pod rukovodstvom dr Gordane Kartelije značajno su doprineli utvrđivanju osnovnih biofizičkih karakteristika pojedinačnih neurona vinogradskog puža Helix pomatia. Ova istraživanja su bila polazna osnova za dalju analizu funkcionalnih osobina neurona pod uticajem različitih aktivnih supstanci i faktora sredine (temperatura, svetlost, magnetna polja,...) i mehanizama neuromodulacije.

Pored klasičnih elektrofizioloških istraživanja na ganglijskom kompleksu puža, poslednjih godina primenom modernih tehnika analiziraju se i biofizičke osobine nervnih ćelija kičmenjaka. Metodom nametnute voltaže na deliću membrane (patch clamp) ispituju se jonske struje na nivou cele ćelije, kao i osobine pojedinačnih jonskih kanala nervnih ćelija u kulturi.

Elektrofiziološki signali analiziraju se primenom linearnih i nelinearnih matematičkih metoda (analiza talasića, fraktalna analiza), kao i razvijenih statističkih metoda (analiza nezavisnih komponenata). Primena pomenutih metoda omogućava detaljnu analizu aktivnosti pojedinačnih neurona i populacija neurona.

Delatnost Odeljenja je proširena na ispitivanje morfo-funkcionalnih karakteristika mozga i ponašanja eksperimentalnih životinja. Ispituju se efekti različitih neuroaktivnih supstanci, magnetnih polja i procesa starenja u fiziološkim i patofiziološkim stanjima. Nervne i glijalne ćelije se analiziraju metodom imunohistohemijskog obeležavanja i prate se promene nekih biohemijskih parametara u mozgu. Ponašanje životinja u specifičnim testovima (open field, plus maze, Porsolt forced swim, object recognition, light/dark box,...) automatski se prati i analizira korišćenjem Any-maze softvera.

Akcenat se stavlja i na jasno definisane neurološke i psihijatrijske bolesti ljudi. Korišćenjem animalnih modela (hemijski izazvane konvulzije kojima se sagledava epilepsija i primena aluminijuma koji se povezuje sa etiologijom Alchajmerove bolesti) ispituju se patogenetski mehanizmi koji učestvuju u nastanku pomenutih poremećaja, kao i farmakološki aktivne materije kojima bi moglo da se deluje protektivno. Postavljeni ciljevi se prate na osnovu biohemijskih i imunohistohemijskih promena u pojedinim strukturama mozga i kliničkog ispoljavanja nastalih poremećaja.

OSNOVNE TEME:

Elektrofiziologija nervnih ćelija
Analiza elektrofizioloških signala
Morfo-funkcionalne karakteristike mozga
Ponašanje životinja
Neuroaktivne supstance
Magnetna polja
Animalni modeli