К.Н. Дудкин

ДУДКИН Кирилл Николаевич (1936-2013) пришел в лабораторию физиологии поведения приматов в 1981 году вместе с Инной Викторовной Чуевой. Вскоре к группе присоединяются молодые исследователи Виктор Константинович Кручини и Юрий Викторович Скрыминский. С приходом К.Н. Дудкина в лабораторию были начаты нейрофизиологические исследования зрительного опознания, памяти и внимания у низших обезьян.

К.Н. Дудкин являлся крупным специалистом в областях сенсорной физиологии и высшей нервной деятельности, сформировав на протяжении пятидесяти лет работы в Институте научное направление — моделирование когнитивных процессов. Изучавшиеся им проблемы важны не только для физиологии – они имеют непосредственное отношение к проблемам искусственного интеллекта и распознавания образов, актуальных для многих областей современной науки, медицины и техники. Разработки, созданные К.Н. Дудкиным на основе многолетних экспериментальных исследований, имеют существенное практическое значение и используются в прикладных направлениях, связанных с обработкой изображений.

Защитив докторскую диссертацию и возглавив Отдел автоматизации исследований и моделирования физиологических функций, К.Н. Дудкин способствовал развитию комплексных исследований трех уровней организма: поведенческого, нейрофизиологического и нейрохимического, что позволило вскрыть ряд принципов деятельности кортикальных нейронных структур и выявить их роль в когнитивных функциях, связанных с сенсорным восприятием, вниманием, обучением и памятью.

На протяжении последних пятнадцати лет К.Н. Дудкин с коллегами разрабатывал физиологические модели для выявления причин нарушений когнитивных функций у человека с помощью хирургических и фармакологических модификаций нейронных структур головного мозга обезьян. В проводимых исследованиях изучались возможности коррекции и лечения таких тяжелых заболеваний, как болезнь Альцгеймера и синдром Балинта.

Развивая концепции И.М. Сеченова и И.П. Павлова, К.Н. Дудкин впервые выдвинул и экспериментально обосновал новую для науки и важную в теоретическом и практическом отношении концепцию об универсальном принципе организации условно-рефлекторного поведения, обусловленного взаимодействием сенсорных, когнитивных и управляющих (цели, внимания, мотивации) процессов.К.Н. Дудкин успешно совмещал экспериментальные исследования с компьютерным моделированием физиологических принципов организации сенсорных и когнитивных процессов. Им разработана и развивается модель адаптивных зрительных процессов обработки изображений, в которой, в отличие от моделей, известных ранее, уже на первых этапах анализа сенсорной информации участвуют когнитивные процессы.

Разработки К.Н. Дудкина позволили получить приоритетные данные о принципах функционирования нейронных структур различных областей головного мозга и выявить их роль в сенсорном восприятии и когнитивных функциях, включающих внимание, обучение и память. Он являлся одним из организаторов Центра обработки медицинских и биологических изображений при Институте физиологии им. И.П. Павлова, который был включен в реестр «Центры коллективного пользования Российской академии наук – 2005 г.».

К.Н. Дудкин установил, что формирование поведения обеспечено механизмами синхронизации пространственно-временных связей, определяющими объединение отдельных нервных клеток в функциональные нейронные ансамбли (по И.П. Павлову).

К.Н. Дудкин — автор более 200 публикаций, из них 4 монографий и 20 изобретений, награжден знаком «Изобретатель СССР», Почетной Грамотой Президиума РАН, отмечен именной научной стипендией Губернатора Ленинградской области. Под его руководством было выполнено несколько кандидатских диссертаций.

Несколько последних лет он был председателем Научно-технического совета Института. Многие годы был членом международного общества приматологов (The Primate Society, Wisconsin, USA), международного Общества Нейронаук (The Society for Neuroscience, USA), международного общества психофизиологов (International Organization of Psychophysiology Associated with the United  Nations, New York).

Удостоен звания «Человек слова и дела» Ленинградской области 2001 года.

Им получены  неизвестные ранее данные о важной роли холинергической и глутаматергической нейромедиаторных систем в механизмах рабочей памяти, обеспечивающих функционирование когнитивных процессов, в том числе при их дисфункциях.  Так, например, посредством модификаций нейронных структур с помощью воздействий нейротоксинами совместно с сотрудниками из Научно-исследовательского института здоровья (Сан-Сити, Аризона, США) исследованы физиологические модели для выявления причин нарушений когнитивных функций, обусловливающих у человека болезнь Альцгеймера (в первую очередь потерю рабочей памяти). Им получены приоритетные данные, расширяющие знания о возможных причинах дефицита рабочей памяти и о динамике развития нарушений, вызванных этой болезнью. Обнаружено, что дефицит рабочей памяти у макак-резусов в модели болезни Альцгеймера, вызванной инъекцией нейротоксина p75-saporin, избирательного к холинергическим рецепторам (p75NTR) нейронов базальных ядер Мейнерта, обусловлен нарушениями как сенсорной, так и когнитивной составляющих. Результаты показывают, что структурная организация холинергических механизмов, обусловливающих сенсорную обработку, отличается от механизмов, реализующих принятие решений. Следует подчеркнуть актуальность и важность этого направления исследований. Очевиден их социальный и экономический эффект, так как выявление причин заболеваний позволяет создавать новые средства для их профилактики, коррекции и лечения.

Получены приоритетные данные о влиянии несенсорных факторов (в частности гипоксии) на когнитивные процессы. Особое внимание было уделено исследованиям принципов нейрофизиологической организации механизмов, осуществляющих анализирующую и синтезирующую деятельность (по И.П. Павлову) при взаимодействии организма с внешней средой. В своих работах К.Н. Дудкин показал, что методологическая база И.П. Павлова обусловливает многие современные постановки проблем нейрофизиологии познавательных процессов, и многие принципы высшей нервной деятельности актуальны и плодотворны по настоящее время.

Результаты своих экспериментальных исследований К.Н. Дудкин использовал для компьютерного моделирования физиологических принципов организации сенсорных и когнитивных процессов с целью применения таких моделей для обработки различного рода изображений. На основе такого подхода, разработана и развивается далее цифровая модель адаптивной обработки изображений, новизна которой, в отличие от моделей, известных ранее, заключается в том, что уже на первых этапах обработки зрительных объектов и выделения признаков участвуют когнитивные процессы.

Новые информационные системы (ИС) для автоматического анализа биологических и медицинских изображений внедрены и широко применялись в Центре коллективного пользования для обработки биологических и медицинских изображений, созданном в 1996 г. и модернизированном в 2001 – 2002 гг.

 К.Н. Дудкин скоропостижно скончался 7 декабря 2013 года на 78 году жизни. (дополнения к биографии взяты из некролога)