Сергей Тугин — о лечении депрессии магнитными импульсами и монашестве в Таиланде
Он создавал алгоритмы для лечения детской эпилепсии, исследовал возможности магнитной стимуляции для пациентов с депрессией и много путешествовал. У нейробиолога Сергея Тугина большой опыт работы за рубежом. Пережив экзистенциальный кризис в Австралии, он прошел точку невозврата в буддийском монастыре Таиланда, теперь работает над сенсорными технологиями в Университете «Сириус». Мы поговорили с ним о том, как победить депрессию, обуздать эпилепсию и перенять лучшее у детей.
Мы продолжаем серию интервью с российскими учёными, у которых накоплен опыт работы за рубежом, у многих — весьма солидный. Им есть с чем сравнивать, поэтому говорим с ними не только о профильных исследованиях, но и о том, как развивается наука в России и других странах.
— Сергей Михайлович, давайте начнём с буддийского монастыря. Как вы там оказались?
— Начну с того, что я люблю путешествовать и побывал в 52 странах, много работал за рубежом. Австралия была одним из тех мест, куда я давно мечтал попасть. И вот меня пригласили в Австралийский государственный университет на позицию постдока. Моим научным руководителем стал Пол Фицджеральд, директор факультета медицины и психологии. Мы работали над исследованием индивидуализации параметров транскраниальной магнитной стимуляции для лечения депрессии. Это метод воздействия на мозг, при котором важно точно подобрать параметры для каждого конкретного пациента: определить, в какую область его мозга направить импульс, с какой частотой и с какой силой воздействовать. Мы работали над алгоритмами, которые анализируют электроэнцефалограмму человека и рассчитывают оптимальные параметры для стимуляции его мозга. Это позволяет повысить эффективность лечения, избежать дискомфорта и с самого начала предсказать, поможет ли этот метод данному пациенту. В нашем случае метод показал эффективность. Но даже индивидуальный подход не гарантирует излечения всем пациентам. Всегда будут случаи, когда терапия окажется бессильна.
Кто такой Сергей Тугин?
Сергей Тугин — ведущий научный сотрудник Научного центра генетики и наук о жизни Научно-технологического университета «Сириус», кандидат наук (PhD biomedical engineering). Выпускник Санкт-Петербургского государственного университета. Работал в Aalto University (Финляндия), Stanford University (США) — включён в перечень нежелательных организаций Министерства юстиции России, The Australian National University (Австралия).
Парадоксально, но осуществив свою большую мечту, я угодил в экзистенциальный кризис в окружении пальм, какаду и кенгуру. Исчез интерес ко всему: к общению с людьми, построению карьеры и даже к еде. Казалось, всё кончилось.
— Тогда вы решили уйти в монастырь?
— Да, я принял решение уехать в буддийский монастырь в Таиланде. Мой научный руководитель оценил серьёзность моего состояния, и мы завершили сотрудничество.
Я два месяца провёл без связи, телефона, книг, денег, собственной одежды и привычной еды
Каждое утро монахи выходили в деревню за подаянием. В Таиланде буддизм глубоко укоренён. Монахам запрещено владеть собственностью и другими материальными благами, поэтому местные жители знают: если они не подадут монахам еду, те останутся голодными. Парадоксально, но там были одни из лучших «шведских столов» в моей жизни.
— Чем именно вы там занимались?
— Три недели я прожил в одном монастыре, где всё общение сводилось к чтению мантр и единственному вопросу учителя: «Как у тебя дела?». Всё остальное время я оставался наедине с самим собой. Потом были другие монастыри. Через два месяца во время очень долгой медитации, которая должна была привести меня к просветлению, я понял: мне надо заботиться о своей маме, о собаке. А ещё я понял, что безумно хочу любимое пирожное из петербургской кондитерской. Было очень обидно, что я иду к чему-то светлому и высокому через пирожное. Но решение было принято: Бангкок — Петербург.
— И какие впечатления были от первого пирожного после возвращения в Россию?
— Это было пирожное «Корзиночка Северная» — вкус детства. Я испытал ни с чем несравнимые ощущения!
— А как вообще начался ваш путь в науку?
— Мой первый опыт исследовательской работы был в кружке юных зоологов при Ленинградском зоопарке. Мы наблюдали за животными, писали работы, которые можно было представлять на региональном и всероссийском уровнях. Так что поступление в университет стало естественным шагом — возможностью сформироваться и расширить кругозор. Я поступил на биолого-почвенный факультет СПбГУ на специальность «высшая нервная деятельность и психофизиология». В течение четырёх лет изучал системы зеркальных нейронов. Это особые нервные клетки головного мозга, которые активируются при выполнении определённого действия человеком или животным или при наблюдении за движением другого существа.
После бакалавриата логично последовала магистратура, а затем возникло желание пожить за границей. Для учёных существует большой спектр уникальных виз с очень быстрыми сроками и низкими ценами.
— Куда отправились сначала?
— В Финляндию. Она не была в приоритете, но в Университете Аалто были хорошие программы, нацеленные на стажировку, и я этим воспользовался. Проект назывался Cimo — Центр международной мобильности. Программа предлагала стажировку в Финляндии сроком на полтора года. В течение этого времени я занимался изучением нейрональных процессов, лежащих в основе подготовки и выполнения моторных реакций.
— Расскажите подробнее, в чем суть?
— Например, вы хотите взять чашку. Прежде чем рука двинется, в вашем мозге запускается целый каскад подготовительных процессов: планирование действия, выбор мышц, оценка расстояния. Затем происходит само движение. Изучая этот процесс на уровне нейронов, можно понять, какие из них, в каких зонах мозга и в какой последовательности активируются, когда человек только намеревается что-то сделать и когда он реально это делает.
Результатом этой работы стала моя кандидатская диссертация (PhD) «Транскраниальная магнитная стимуляция и электроэнцефалография в изучении динамики человеческого мозга». В этой работе мне удалось наглядно показать, как с помощью воздействия на мозг в реальном времени можно проследить и изменить хрупкую связь между тем, что мы задумали, и тем, что мы в итоге делаем.
— Но в Финляндии вы в итоге не задержались?
— Да, я хотел говорить на английском и жить в тёплом климате. Великобританию исключил. Австралия закрыла границы, когда началась пандемия ковида. Тогда появился вариант с США. Я получил должность в Стэнфордском университете, который занимает третье место в мировом рейтинге. Пришёл на позицию постдока и вместе с командой начал разрабатывать алгоритмы лечения эпилепсии у детей. С их помощью можно выявлять эпилептические очаги на электроэнцефалограмме и прогнозировать приступы. Наши исследования должны были помочь детям и их родителям заранее готовиться к такому состоянию и своевременно предпринимать необходимые меры. А для детей с тяжёлыми формами, когда лекарства не работают, разрабатывали методику магнитной стимуляции мозга. Таким образом мы хотели сделать диагностику точнее, а лечение — безопаснее, а также индивидуальным для каждого ребёнка.
— Каких результатов удалось достичь?
— Как и в большинстве научных изысканий, одна работа вносит лишь небольшой вклад в понимание общего процесса. Чтобы сформировать стройную гипотезу или предложить готовое решение для широкого круга людей, необходима целая серия независимых исследований. Поэтому коллеги продолжают эту работу.
— Что больше всего запомнилось в работе с американскими учёными?
— Американское общество довольно специфичное, заточенное на финансы. В стране капитализма успех измеряется деньгами, а твоя ценность заключается в том, что ты создаёшь или на что способен. Если есть деньги, ты можешь поступить в лучший университет, если нет — будешь довольствоваться малым. Доля студентов, обучающихся на стипендиальной основе, крайне мала. Всего один процент.
— После США вы переехали в Австралию. О дальнейших событиях уже рассказали. А как оказались в Сириусе?
— Когда я жил в Петербурге, меня не покидало желание побывать на Соловецких островах в Белом море. После Австралии денег почти не было, зато времени достаточно. Я взял самый дешёвый билет и палатку. Как и в Таиланде, я жил без интернета и связи. Раз в три дня выходил к деревне, чтобы отправить маме сообщение о том, что всё в порядке.
В какой-то из этих дней мне написала давняя коллега, что идёт поиск сотрудников в Университет «Сириус». Почти сразу мне пришло сообщение и от нейробиолога Бориса Сагалаева: «Мне сказали, ты сейчас в России и без работы. Что думаешь о моём предложении?». Мы созвонились и полчаса говорили о соматосенсорной стимуляции. Это метод воздействия на кожные рецепторы, который позволяет искусственно вызывать ощущения прикосновения, температуры и боли. Эту технику используют для диагностики нервных заболеваний, реабилитации после инсультов и в нейроинтерфейсах, чтобы человек мог чувствовать протез или экзоскелет. Так начался новый этап моей жизни.
Борис Сагалаев — о невыносимой боли, «менталитете ковбоя» и существовании Бога
Читать— Чем вас привлёк Сириус?
— Прежде всего климатом. Также Сириус удовлетворил мои ожидания по условиям жизни. Существенную роль сыграли и чёткие договорённости с руководителем: возможность сразу обозначить свои принципы и получить гарантии, что их никто не будет нарушать.
Сириус — интересный, амбициозный, хорошо оснащённый проект с прекрасной инфраструктурой
Ещё мне очень важно следовать знакам судьбы. И то, что меня нашли на острове посреди моря, без интернета и связи, показало значимость этого события. Я воспринял это как знак — это моё место.
— Над каким проектом сейчас работаете ?
— Я работаю в команде Бориса Сагалаева. У нас есть представление, как с помощью электричества можно вызывать не только боль и мышечные сокращения, но и дифференцируемые сенсорные ощущения. Мы создаём технологию, позволяющую использовать электрический сигнал так, чтобы человек воспринимал его как определённую текстуру: гладкое, шершавое, с насечками. Это понадобится для создания сенсорных интерфейсов нового поколения — от реалистичной тактильной обратной связи в виртуальной реальности и симуляторах до реабилитации людей с нарушениями чувствительности и продвинутых протезов, которые позволят чувствовать материал и текстуру предмета.
Моя задача — выяснить, как мозг реагирует на такие электрические сигналы и чем эти реакции отличаются от ответов на обычное прикосновение или механическое воздействие. Все эксперименты проводятся неинвазивно.
Университет «Сириус» объединяет студентов, выдающихся учёных и только начинающих свой путь в науке, а также технологические компании и научные центры
Фото: © Варвара Слива / Медиадом «Сириус»
Мы завершили первый этап исследования с участием 21 здорового добровольца в возрасте от 18 до 65 лет и уже опубликовали две научные статьи. В этом году планируем получить предфинальную версию устройства.
— Вы занимаетесь не только научной работой, но и передаёте свой опыт школьникам. Чем вас привлекает работа с детьми?
— Мне близка сама идея разнообразия в профессии, и работа с детьми даёт именно это. С возрастом люди приобретают знания, опыт, мудрость, но вместе с этим теряют непосредственность, инициативность, открытость. Общение с детьми позволяет смотреть на технологии через призму их восприятия. Даже самый опытный учёный с багажом знаний и грантов неизбежно мыслит в пределах существующей картины мира. Со временем каждый из нас сужает свой кругозор в рамках своей дисциплины и костенеет.
Дети умеют мечтать, как не умеют взрослые. Учёные не могут «смотреть затылком», а дети на это способны
— А что бы вы посоветовали тем, кто только начинает свой путь в науке — студентам? Они уже не дети, но ещё и не сложившиеся учёные.
— Наблюдая за успешными людьми, моими коллегами и сегодняшними студентами, я пришёл к выводу, что быть просто умным и много работать недостаточно. Высокие оценки и академическая успешность сами по себе ничего не гарантируют. Исполнительность, обязательность, пунктуальность и аккуратность — отличные качества, но для лаборанта. Он умеет следовать правилам, грамотно оформлять документы и описывать результаты. Зачем тогда становиться учёным?
А вот чётко понимать, чего ты хочешь, где хочешь оказаться в будущем и в каком статусе, очень важно. После чего двигаться в выбранном направлении. Распространённая проблема — отсутствие понимания собственного курса. Многие не могут ответить себе на вопрос, чего именно они хотят и ради чего прикладывают усилия. Вот почему ключевое — это начать движение. Не стоять на месте, не распыляться и не рассказывать всем о планах, а действовать.
