скачать книгу бесплатно
Тренды развития медицинской науки: Мир, Россия, Москва
Елена Анатольевна Чернова
Екатерина Олеговна Короткова
Марат Маратович Фатхуллин
Елена Ивановна Аксенова
Наталья Николаевна Камынина
Кирилл Михайлович Иванов
Любовь Алексеевна Елагина
Горбатов Сергей Юрьевич
Никита Андреевич Сушенцев
Юлия Николаевна Скулкина
Любовь Александровна Елагина
Аналитический доклад содержит результаты наукометрического анализа, проведенного с использованием аналитических решений InCites и SciVal баз данных Web of Science и Scopus. В ходе исследования были выявлены исследовательские фронты медицинской науки на разных уровнях (глобальном, национальном, а также на уровне города Москвы). Результаты работы дополнены исследованием национальных научных программ и проектов, современных трудов зарубежных и отечественных авторов, позволяющих выявить приоритетные направления мировой и российской науки в области медицины и здравоохранения, ее состояние и перспективы. На основе полученных данных составлены прогноз и сценарии развития московской медицинской науки и ее влияния на практическое здравоохранение.
Елена Аксенова, Горбатов Юрьевич, Любовь Елагина, Наталья Камынина, Любовь Елагина, Екатерина Короткова, Юлия Скулкина, Елена Чернова, Марат Фатхуллин, Никита Сушенцев, Кирилл Иванов
Тренды развития медицинской науки: Мир, Россия, Москва
Список сокращений
ВАК – Высшая аттестационная комиссия
ГПНТР – Государственная программа «Научно-технологическое развитие Российской Федерации на 2019–2030 годы»
ДЗМ – Департамент здравоохранения города Москвы
ИИ – искусственный интеллект
ИФ – исследовательский фронт
КБПР – комплексный балл публикационной результативности
Научная программа ДЗМ – Программа ДЗМ «Научное обеспечение столичного здравоохранения на 2020–2022 годы»
НИИ – научно-исследовательский институт
НЦ – научный центр
НИР – научно-исследовательская работа
НПН – национальный проект «Наука»
НПЦ – научно-практический центр
ПФНИ-2030 – Программа фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021–2030 годы)
РИНЦ – Российский индекс научного цитирования
СНТР – Стратегия научно-технологического развития России до 2035 года
ФМБА – Федеральное медико-биологическое агентство
WoS (Web of Science) – поисковая интернет-платформа, объединяющая реферативные базы данных публикаций в научных журналах и патентов
Введение
В настоящее время системообразующим фактором, детерминирующим все сферы жизнедеятельности общества, признано развитие медицинской науки, обеспечивающее повышение качества жизни населения, продуктивность функционирования трудовых ресурсов и увеличение общего индекса реализации человеческого потенциала. В Российской Федерации вопросы развития медицинской науки входят в ранг ключевых национальных приоритетов, так как решение злободневных проблем отечественного здравоохранения, связанных с сохранением и укреплением физического и психического здоровья каждого жителя страны, невозможно без решения актуальных научно-исследовательских задач.
В Стратегии развития медицинской науки до 2025 года подчеркивается, что основными ее целями являются создание высокотехнологичных инновационных продуктов и их внедрение в практическое здравоохранение для улучшения здоровья населения. Стратегическими задачами являются возвращение России в число мировых научных держав, создание такой научной отрасли, которая способна проводить прорывные фундаментальные и прикладные исследования по актуальным для мировой медицинской науки и приоритетным для России направлениям медицины. Достижение основной цели и решение стратегической задачи во многом зависят от деятельности российского медицинского сообщества, где приоритетная роль принадлежит научному сообществу города Москвы.
В силу статуса столицы Москва, претерпевшая за последние годы радикальные изменения и структурные преобразования как в системе науки, так и в здравоохранении, обладает на сегодняшний день всеми потенциальными возможностями для того, чтобы стать центром концентрации прорывных научно-исследовательских разработок и передовых технологий в области современной медицины, выполнять роль связующего звена между региональной и национальной, а также национальной и глобальной медицинской наукой. В связи с этим актуальной и значимой становится работа по прогнозированию развития медицинской науки в городе Москве на определенный промежуток времени. Результаты такой работы, выполненной НИИОЗММ ДЗМ, представлены в настоящем аналитическом докладе.
Аналитический доклад содержит анализ тенденций развития мировой медицинской науки. На основе теоретического анализа современных научных зарубежных и отечественных авторов определены новые приоритетные направления мировой медицинской науки, вызванные появлением и активным распространением во всем мире коронавирусной инфекции COVID-19; раскрыты глобальные проблемы, обусловленные мировой цивилизацией и требующие своего нового осмысления; изложены сущность и содержание полидисциплинарного подхода к решению вопросов «планетарного» здоровья. В докладе представлены науковедческий и наукометрический анализы более 18 000 научных статей, опубликованных с 2017 по 2020 год, проиндексированных международной базой данных Scopus, на основании чего выявлены общемировые тематические кластеры научных исследований, определены степень их представленности в мировой науке и интерес к ним ученых разных стран, уровень публикационной активности тех государств, которые занимают лидирующие позиции в рейтинге научных достижений в таких областях медицинского знания, как «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением» и «Общественное здоровье». Особый интерес представляет аналитический обзор мировых научных программ и научно-исследовательских проектов, в разделе содержится описание проектов по исследованию мозга (BRAIN, ElectRx, Neuro-FAST, RAM, SUBNETS, BRAHMA и др.), иммунной системы человека (Innate Lymphoid Cells, PITCH, INTRIM, Aging, Cancer and Immunooncology Program и др.), геномной медицины (Health Affairs и др.), а также проектов по проблемам общественного здоровья (NutriNetSantе, ROOTS, EASO и др.) и психического состояния (AMP AD 2.0 и др.) человека.
В аналитическом докладе проведен также анализ состояния и актуальных проблем российской медицины. Проанализирован научный потенциал России, прослежена его динамика начиная с 2000 года, обоснованы стратегические направления и перспективы развития медицинской науки, представленные в Программе фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021–2030 гг.), оценен вклад России в глобальное научное пространство. Представлены статистические данные по удельному весу разных стран в общемировом числе глобальных исследовательских фронтов, непосредственно российских ученых в общем числе статей в изданиях, индексируемых в международных информационно-аналитических базах научного цитирования и определяемых приоритетами научно-технологического развития: развития персонализированной медицины, клинической медицины, фундаментальной и высокотехнологической медицины; определен рейтинг России среди 227 стран, принимающих участие в разработке проблем в областях «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением» и «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда»; сделан прогноз конкурентоспособности российской медицинской науки в краткосрочной перспективе. Особо подчеркивается роль Центрального федерального округа в популяризации фундаментальных и прикладных исследований в области приоритетных направлений развития мировой медицинской науки.
Проведенный анализ позволил выявить факторы, детерминирующие развитие медицинской науки в Москве, разработать проект новой научной инфраструктуры, сценарии динамики столичного здравоохранения. В докладе представлены эволюционные механизмы медицинского знания в области неврологии и психиатрии, педиатрии, травматологии и ортопедии, эндокринологии и трансплантологии, ревматологии, хирургии и регенеративной медицины, сравнительный анализ адаптационных и инновационных сценариев развития медицинской науки, при этом особое внимание уделено прогнозу развития медико-биологических и физиологических наук, а также цифровизации московской медицины.
Настоящий научный труд, содержащий результаты науковедческого и наукометрического анализов, ориентирован на работников управления московской медицинской наукой. Однако представленный в нем аналитический материал будет интересен как руководителям системы здравоохранения Москвы, так и всему российскому научному сообществу.
Раздел 1 Глобальные тренды научно-технологического развития медицины в мире
1.1. Большие вызовы и угрозы
Появление нового вируса и активное распространение по всему миру коронавирусной инфекции COVID-19 заставило лидеров стран мира и ведущих ученых пересмотреть стратегии развития. Как следует из опубликованного ежегодного доклада Всемирного экономического форума (ВЭФ), прошедшего в Женеве в январе 2021 года, угроза инфекционных заболеваний находится на первом месте. Действительно, согласно рейтингу основных угроз, составленному экспертами на основе «степени воздействия» на жизнь людей в 2021 году, инфекционные заболевания занимают лидирующее положение. Как отметили в своих выступлениях Председатель Европейской комиссии Урсула фон дер Ляйен[1 - Послание Урсулы фон дер Ляйен к Давосской повестке дня: полная стенограмма. https://www.weforum.org/ agenda/2021/01/ursula-von-der-leyen-european-commission-davos-agenda] и вице-председатель Еврокомиссии Валдис Домбровскис[2 - Аналитические материалы: Об итогах Давосского форума – 2021. https://icss.ru/research_docs/20210205_%D0 % 94%D0%B0%D0%B2%D0%BE%D1%81_2.pdf], основной фокус проблем в 2021 году направлен на преодоление возможного «вакцинного национализма» и на обеспечение доступности вакцин, в том числе в наиболее бедных странах, как в рамках краткосрочной (вакцинация), так и долгосрочной стратегии противодействия пандемии.
Последствия пандемии COVID-19 затрагивают сразу целый ряд глобальных социальных и экономических процессов, одним из которых является дальнейшее развитие цифровизации и инновационных экосистем, в том числе и в здравоохранении. Экосистема, как правило, состоит из совокупности нескольких платформ с предоставлением различных продуктов и услуг.
Крупнейшие экосистемы развивают широкую линейку сервисов для удовлетворения большинства основных потребностей человека, например, услуги здравоохранения и образования. Традиционно крупнейшими международными экосистемами считают четыре американские технологические компании: Google, Apple, Facebook и Amazon (так называемая GAFA) и две китайские: Alibaba и Tencent. В здравоохранении появление цифровых платформ связано с внедрением технологий искусственного интеллекта (ИИ) и тотальной цифровизации процессов. Возможности для трансформации здравоохранения базируются на внедрении Интернета вещей (Internet of Things или IoT).
Определено, что к факторам, которые серьезно повлияют на развитие медицины, относятся урбанизация – две трети населения Земли будут жить в городах; нехватка сырьевых ресурсов – природных ресурсов будет недостаточно, активное развитие получат альтернативные источники энергии, а основной проблемой станет опреснение и доступность воды; технологичность и автоматизация – активное применение роботов и автоматизированных процессов в экономике и промышленности позволит перераспределить человеческие ресурсы на иные, более творческие сферы деятельности.
Одним из приоритетных вопросов здравоохранения на 2021 год остается вопрос сохранения психического здоровья и благополучия, усугубленный пандемией[3 - Word Economic Forum. COVID-19: The countries reporting the highest mental health declines https://www.weforum. org/agenda/2020/08/COVID-19-coronavirus-mental-health-well-being-countries/][4 - OECD Policy Responses to Coronavirus (COVID-19). Tackling the mental health impact of the COVID-19 crisis: An integrated, whole-of-society response. www.oecd.org/coronavirus/policy-responses/tackling-the-mental-health-impact-of-the-COVID-19-crisis-an-integrated-whole-of-society-response-0ccafa0b/]. Как отмечает научное сообщество, COVID-19 усугубил глобальный кризис психического здоровья [1]. Фонд Commonwealth Fund и исследовательская компания SSRS опубликовали опрос по этой проблеме, в котором основное внимание уделяется ситуации в десяти странах с высоким уровнем дохода. Около четверти респондентов в Канаде, Великобритании и Франции заявили, что исходом пандемии явились проблемы с психическим здоровьем, вдвое увеличилось количество лиц, задумывающихся о самоубийстве[5 - The Long-Term Impact of COVID-19 on Mental Health. Blog / December 2, 2020. https://mhcc.maryland.gov/mhcc/pages/hcfs/hcfs_con/documents/Filed_2021/Doctors_2448/con_drs_2448_exhibit29.pdf],[6 - Commonwealth Fund: Deaths from suicide, alcohol, and drug overdose. https://2020scorecard.commonwealthfund.org/ deaths/]. Но даже до пандемии около 400 млн. человек страдали от тревоги или депрессии[7 - Word Economic Forum. Business is a crucial partner in solving the mental health challenge. www.weforum.org/agenda/2020/01/business-is-a-crucial-partner-in-solving-the-mental-health-challenge/].
Одна из глобальных проблем, требующая нового мышления, – это стремительное старение населения и поддержка высокого качества жизни для него. Согласно данным World Population Ageing, в 2017 году в мире насчитывалось 962 млн человек в возрасте 60 лет и старше[8 - Department of Economic and Social Affairs. World Population Ageing 2017 Highlights. https://www.un.org/en/development/desa/population/publications/pdf/ageing/WPA2017_Highlights.pdf]. Ожидается, что к 2030 году количество пожилых людей превысит количество детей в возрасте до 10 лет (1,41 млрд к 1,35 млрд соответственно), а к 2050 году численность пожилых людей в возрасте 60 лет и более превысит количество подростков и молодежи в возрасте от 10 до 24 лет (2,1 млрд к 2,0 млрд соответственно)[9 - United Nations. World Population Ageing 2020 Highlights. https://www.un.org/development/desa/pd/news/world-population-ageing-2020-highlights].
Согласно отчету ООН «Мировые демографические перспективы: пересмотренное издание 2019 года», к 2050 году каждый шестой человек в мире будет старше 65 лет (16 % населения), по сравнению с каждым 11-м в 2019 году (9 % населения), также к 2050 году возраст каждого четвертого жителя Европы и Северной Америки будет 65 лет и старше[10 - ООН. Глобальные вопросы повестки дня. Старение. https://www.un.org/ru/global-issues/ageing].
С целью формирования международных руководящих принципов по проблемам старения в XXI веке были приняты политическая декларация и Мадридский международный план действий по проблемам старения, требующие пересмотра подходов, политики и практики на всех уровнях[11 - Мадридский международный план действий по проблемам старения 2002 года. www.un.org/ru/documents/decl_conv/declarations/ageing_program.shtml],[12 - Доклад Азиатско-Тихоокеанского межправительственного совещания по второму обзору и оценке Мадридского международного плана действий по проблемам старения: 10–12 сентября 2012 года. https://www.unescap.org/ sites/default/d8files/SDD-PUB_2012-Ageing-IGM-Publication-RU.pdf].
Всемирная организация здравоохранения оценивает экологическое бремя болезней в панъевропейском регионе в 15–20 % от общего числа летальных исходов[13 - Панъевропейский регион: экологические задачи. www.eea.europa.eu/themes/regions/pan-european-ru/the-belgrade-ministerial-conference/reshaet-li-panevropeiskii-region-svoi-ekologicheskie-problemy]. Таким образом, необходимо признать, что здоровье окружающей среды и здоровье человека – это «единое» планетарное здоровье, которое требует пристального внимания работников здравоохранения[14 - United Nations Climate Change. Planetary Health. https://unfccc.int/climate-action/momentum-for-change/planetary-health], так как изменение климата повлекло за собой изменение экологии болезнетворных микроорганизмов.
В целом мировая карта эндемических заболеваний быстро меняется по мере распространения субтропических патогенов (например, вируса Денге) на север. Программа эпидемиологических исследований PREDICT, финансируемая Агентством международного развития США, сосредоточена на выявлении и борьбе с зоонозными заболеваниями[15 - USAID. PREDICT. Reducing pandemic risk, promoting global health. https://www.usaid.gov/sites/default/files/ documents/1864/predict-global-flyer-508.pdf],[16 - USAID. What We Do. www.usaid.gov/]. В результате исследования обнаружено более 217 вирусов, что позволило эпидемиологам изучить видовое взаимодействие между людьми и животными[17 - PREDICT. https://ohi.vetmed.ucdavis.edu/programs-projects/predict-project]. Эти взаимодействия только усиливаются, поскольку люди стремительно разрушают природные системы, затрагивая все аспекты здоровья человека.
Человеческая деятельность приближает людей и диких животных к более тесной близости, чем когда-либо. Сейчас 40 % поверхности суши используется под пахотные земли и пастбища, половина всех тропических и умеренных лесов вырублена, а домашний скот составляет 60 % от общей биомассы всех млекопитающих. Все это приводит к всплеску зоонозов. Исследования показывают, что эти тенденции могут стать причиной большинства глобальных угроз здоровью в ближайшие годы. Исследование, опубликованное в The Lancet [2], смоделировало последствия для общественного здравоохранения стран, согласующихся с Парижским соглашением Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата 2015 года[18 - What is the United Nations Framework Convention on Climate Change? https://unfccc.int/process-and-meetings/the-convention/what-is-the-united-nations-framework-convention-on-climate-change]. В нем делается вывод о том, что хорошо продуманная политика смягчения последствий в ряде секторов, включая энергетику, антропогенную среду, продовольствие и сельское хозяйство, а также транспорт, приводит к меньшему загрязнению воздуха, улучшению жилищных условий, здоровому питанию, повышению физической активности и, следовательно, меньшему количеству смертей.
Данные другого исследования показали, что загрязнение воздуха может быть причиной одной из пяти смертей в мире, что почти вдвое превышает предыдущие оценки[19 - Fossil fuel air pollution causes almost 1 in 5 deaths globally each year. https://edition.cnn.com/2021/02/09/world/ climatefossil-fuels-pollution-intl-scn/]. Снижение уровня загрязнения воздуха является наиболее простым экологическим вмешательством со значительными преимуществами для здоровья населения. Пандемия подчеркнула важность «единого здоровья» – трансдисциплинарного подхода в рамках планетарного здоровья, который признает взаимосвязь между людьми, животными, растениями и их общей средой обитания[20 - COVID-19 and Planetary Health: How a Pandemic Could Pave the Way for a Green Recovery. https://www.iisd.org/ articles/COVID-19-and-planetary-health-how-pandemic-could-pave-way-green-recovery]. Эксперты утверждают, что такой подход позволяет обнаруживать зоонозные заболевания у источника и разрабатывать программы по их сдерживанию. Мы можем предотвратить будущие пандемии только с помощью интегрированного подхода «единое здоровье» к общественному здоровью.
Всемирный экономический форум подготовил свой прогноз и видение здравоохранения будущего. Он базируется на нескольких принципах: повсеместное развитие превентивной медицины; повсеместное распространение мобильных устройств и бытовых датчиков для диагностики здоровья и аналитической оценки состояния человека; развитие робототехники и беспилотников; отсутствие донорства; лекарства можно будет напечатать на биопринтере из дома по электронному рецепту; нейроинтерфейсы вместо основного медицинского персонала будут следить за индивидуальным здоровьем человека.
1.2. Глобальные исследовательские фронты для развития медицины
Глобальный исследовательский фронт представляет собой группу (кластер) статей, объединенных фактом совместного цитирования в других статьях в определенный момент времени.
С помощью методологии выделения направлений (topic) и кластеров направлений (topic cluster) SciVal (по состоянию на 05.05.2021) нами были выделены три предметные области: клиническая медицина, управление здравоохранением и общественное здравоохранение. Topic формировался при наличии в группе отобранных работ не менее одной входящей в топ 1 % самых цитируемых, либо одного grant acknowledgement за последние три года.
Базовое представление о месте страны в научном мире можно определить по общему числу публикаций, проиндексированных международными базами научных статей. Общая статистика публикационной активности стран с 2017 по 2020 год по рубрикам «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением», «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» на основании данных Scopus представлена в таблице 1.2.1.
Таблица 1.2.1 – Сравнительная характеристика публикационной активности стран с 2017 по 2020 год
При обосновании актуальности научной работы рейтинга заинтересованности различных регионов было недостаточно, поэтому потребовалось провести анализ других критериев (рис. 1.2.1, 1.2.2).
Рисунок 1.2.1 – Топ-100 мировых научно-исследовательских институтов по количеству статей в рубрике «Управление здравоохранением» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Рисунок 1.2.2 – Топ-100 мировых научно-исследовательских институтов по количеству статей в рубрике «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Ниже представлена сравнительная характеристика публикационной активности топ-10 мировых научно-исследовательских институтов за период с 2017 по 2020 год по рубрикам: «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением», «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» на основании данных SciVal (табл. 1.2.2).
Таблица 1.2.2 – Сравнительная характеристика публикационной активности мировых научно-исследовательских институтов с 2017 по 2020 год
В ходе исследования по предметным областям были отобраны общемировые тематические кластеры (большие группы публикаций за 2017–2020 годы, связанные друг с другом цитированием) по количеству статей, быстро растущих и востребованных (по интегральному показателю prominence, учитывающему количество цитирований, просмотров статей и росту их количества) (рис. 1.2.3–1.2.5).
Рисунок 1.2.3 – Общемировые тематические кластеры в разделе «Клиническая медицина» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Рисунок 1.2.4 – Общемировые тематические кластеры в разделе «Управление здравоохранением» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Рисунок 1.2.5 – Общемировые тематические кластеры в разделе «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Совместное цитирование указывает на смысловую близость таких работ и позволяет рассматривать весь кластер как область особого внимания ученых к некоторой проблеме, намечает «передний край» науки и приоритетные направления ее развития, способные принести наиболее перспективные результаты в долгосрочном периоде (табл. 1.2.3).
Таблица 1.2.3 – Анализ общемировых тематических кластеров
Сравнительная характеристика самых публикуемых ученых в рубриках «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением», «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» представлена в таблице 1.2.4.
Таблица 1.2.4 – Сравнительная характеристика публикационной активности ведущих мировых ученых с 2017 по 2020 год
Ключевые слова – это один из способов упорядочить весь массив научной информации, который существует на данный момент, а также найти и сгруппировать необходимые исследовательские материалы (рис. 1.2.6, 1.2.7).
Рисунок 1.2.6 – Актуальность ключевых слов в разделе «Управление здравоохранением» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Рисунок 1.2.7 – Актуальность ключевых слов в разделе «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Как правило, анализ ключевых фраз и слов целевая аудитория использует для поиска интересующего материала, а для определения тематической и терминологической области поиск ключевых фраз и слов является определяющим для глубины терминологической специализации исследования. Визуализация топ-50 ключевых слов с 2017 по 2020 год по рубрикам: «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением», «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» на основании данных Scopus представлена в таблице 1.2.5.
Таблица 1.2.5 – Распространенность ключевых слов по рубрикам
Выявление исследовательских фронтов и определение приоритетнх направлений является одной из наиболее значимых проблем в науковедении и научной политике и имеет решающее значение на этапах планирования научной деятельности[21 - Шомшор М., Пендлбери Д., Роджерс Г. Отчет о международном исследовании «Как определить исследовательские фронты в Web of Science: от метрик к знаниям». https://etu.ru/assets/files/Faculty-FEM/ban/otchet_kak-opredelit-issledovatelskie-fronty-v-web-of-science_2021.pdf]. Проведенный сотрудниками НИИОЗММ ДЗМ совместно с представителями РФФИ анализ цитируемости для выявления фронтов позволил составить общее представление о результатах научно-исследовательской деятельности в различных отраслях медицины.
В формировании глобальной исследовательской повестки по суммарному количеству статей и доле, которую направление занимает в исследуемом массиве публикаций InCites Citation Topics, определилось несколько глобальных исследовательских фронтов – это нейросканирование (84,6 тыс. статей – 2,7 %), иммунология (78,9 тыс. статей – 2,5 %), диетология (75,2 тыс. статей – 2,4 %), ортопедия (63,8 тыс. статей – 2,0 %) и психиатрия (62,8 тыс. статей – 2,0 %), которые представлены в таблице 1.2.6.
Таблица 1.2.6 – Структура InCites Citation Topics для раздела «Клиническая медицина и науки о жизни»
Стоит отметить, что среди перечня актуальных направлений InCites Citation Topics можно выделить наиболее востребованные по показателям количества и доле процитированных статей (табл. 1.2.7).
Таблица 1.2.7 – Актуальные направления раздела «Клиническая медицина и науки о жизни»
1.3. Научные программы и проекты в мире
Развитие науки в мире все больше приобретает черты трансграничности. Научные коллективы объединяют свои усилия для получения системных результатов. На сегодня в мире реализуется более десяти масштабных научных программ, направленных на познание человека и его здоровья.
Глобальные исследования мозга человека по картированию, мониторингу и модуляции мозговой активности приведут к созданию множества клинических приложений, но на первый план выходят проекты нейросканирования.
Знания о том, как деятельность мозга вызывает сложное поведение и как он адаптируется к внешним и внутренним изменениям, ограничены. Понимание различных чувств, эмоций и когнитивных функций – мышления, выбора и даже сознания – обещает новаторские решения в таких областях, как здравоохранение, образование и экономика XXI века [3].
В связи с растущим бременем основных заболеваний головного мозга во всем мире ученым необходимо найти наиболее эффективные средства для всестороннего применения современной биотехнологии и решения проблем клинической медицины.
Нейробиология и визуализация вступают в новую эру сотрудничества, в которой новые успешные технологии, порожденные крупными научными проектами по всему миру, окажут огромное влияние не только на медицинскую науку, но и на экономику и общество. В США в 2013 году приступили к реализации инициативы «Исследование мозга через продвижение инновационных нейротехнологий» (BRAIN). Инициатива BRAIN была направлена в помощь исследователям для поиска новых способов лечения и предотвращения заболеваний мозга. Чтобы помочь сформировать новую инициативу, National Institutes of Health (NIH) учредил рабочую группу в составе Консультативного комитета – директора NIH (ACD) для изучения новаторских начинаний под сопредседательством доктора Корнелии «Кори» Баргманн (Рокфеллеровский университет) и доктора Уильяма Ньюсома (Стэнфордский университет)[22 - Goals of ACD BRAIN Initiative Working Group 2.0 and Neuroethics Subgroup. www.braininitiative.nih.gov/strategic-planning/acd-working-and-sub-groups]. В их отчете «BRAIN 2025: A Scientific Vision»[23 - BRAIN 2025 Report. www.braininitiative.nih.gov/strategic-planning/brain-2025-report] сформулированы научные инициативные цели: выявление и экспериментальный доступ к различным типам клеток мозга для определения их роли в здоровье и развитии болезней.
В задачах проекта предполагается:
• провести интегрированную систематическую перепись типов нейрональных и глиальных клеток, выявить новые генетические и негенетические инструменты для доставки генов, белков и химических веществ к интересующим клеткам у животных и людей;
• составить карты головного мозга в нескольких масштабах с возможностью отображать связанные нейроны в локальных цепях и распределенных системах мозга, что позволит понять взаимосвязь между нейрональной структурой и функцией для анатомической реконструкции нейронных цепей на всех уровнях, от неинвазивной визуализации всего человеческого мозга до плотной реконструкции синаптических входов и выходов на субклеточном уровне;
• зарегистрировать динамическую нейронную активность из полных нейронных сетей в течение длительных периодов времени во всех областях мозга, что предоставит многообещающие возможности как для улучшения существующих технологий, так и для разработки совершенно новых технологий нейронной записи, включая методы, основанные на оптике, молекулярной генетике и нанонауке, охватывающие различные аспекты активности мозга;
• выявить причинно-следственную взаимосвязь между активностью мозга и поведением для последующего изменения динамики нервной цепи;
• изучить поведение человека с помощью объединения передовых генетических и оптических методов с использованием световых импульсов для выявления мозговых клеток, влияющих на поведение, для разработки нового поколения инструментов для оптогенетики, хемогенетики, а также биохимической и электромагнитной модуляции;
• разработать концептуальный фундамент для понимания биологических основ психических процессов посредством разработки новых теоретических инструментов и инструментов анализа данных.
Задачами исследовательской группы National science foundation (NSF) является создание набора физических и концептуальных инструментов, необходимых для определения функционирования здорового мозга на протяжении жизни человека[24 - National science foundation. BRAIN: Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologie. https://www.nsf.gov/news/special_reports/brain/initiative/]. Основная цель работы – выйти за пределы картирования мозга и найти взаимосвязь между поведением, деятельностью мозга в целом, его функциями, единичными клетками и субклеточными структурами.
Эта инициатива имеет большие перспективы для решения фундаментальных нейробиологических вопросов о здоровом функционировании мозга, создаст основы для усовершенствования методов лечения расстройств нервной системы или черепно-мозговых травм, направлена на многомасштабную интеграцию динамической активности и структуры мозга, нейротехнологии, количественную теорию и моделирование функций мозга.
Группа Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) разработала ряд программ, включая «Электрические рецепты» (ElectRx), направленных на помощь человеческому телу исцелить себя за счет нейромодуляции с помощью сверхминиатюрных устройств[25 - DARPA and the Brain Initiative. www.darpa.mil/program/our-research/darpa-and-the-brain-initiative]. Программа Neuro-Function, Activity, Structure and Technology (Neuro-FAST) ориентирована на обеспечение визуализации и декодирования активности мозга. Программа восстановления активной памяти (RAM) ориентирована на разработку и тестирование беспроводного, полностью имплантируемого медицинского устройства с нейронным интерфейсом для клинического использования человеком. Устройство будет способствовать формированию новых воспоминаний и восстановлению существующих, у людей, утративших эти способности в результате черепно-мозговой травмы или неврологического заболевания. Программа «Системная нейротехнология для новых методов лечения» (SUBNETS) направлена на создание имплантированных диагностических и терапевтических систем для лечения нейропсихологических заболеваний.
European Commission’s Human Brain Project реализует проект «Человеческий мозг» (HBP), являющийся флагманом Европейской комиссии по вопросам будущего и новых технологий, его цель – ускорить понимание человеческого мозга, добиться прогресса в определении и диагностике заболеваний мозга и разработать новые технологии. HBP имеет более 100 партнеров в 24 странах Европы и по всему миру. Основная цель HBP – представить к 2023 году совместную разработку первого проекта «каркаса» модели и симуляции человеческого мозга[26 - Human Brain Project. www.humanbrainproject.eu/en/].
