У истоков образования лаборатории физиологии рецепции стоит академик В.Н. Черниговский. С 1972 г. лабораторией последовательно руководили д.б.н. О.Б. Ильинский и д.б.н. Г.Н. Акоев. С 1998 по 2022г. лабораторию возглавлял академик А. Д. Ноздрачев. В настоящее время лабораторию возглавляет д.б.н. профессор А.Г. Марков

Сотрудники лаборатории физиологии рецепции проводят исследования механизмов рецепторных процессов на уровне первичных афферентных нервных проводников в различных сенсорных системах. Исследования имеют морфофизиологическую направленность и выполняются с применением электрофизиологических, биохимических, иммуногистохимических и иммуноферментных методов.

В последние годы гипотеза о существовании нейромодуляторов получила всеобщее признание. Электрофизиологические исследования синаптической передачи в рецепторах полукружных каналов лягушки показали, что опиоидные пептиды удовлетворяют ряду требований, предъявляемых к эндогенному нейромодулятору в вестибулярной системе. Механизм действия опиоидных пептидов основывается на их опосредованном влиянии на рецепторы глутамата. Важную роль в синаптической передаче играют не только ионотропные, но и метаботропные глютаматные рецепторы. Последние локализуются на пре- и постсинаптической мембранах вестибулярных органов и участвуют в модификации синаптической передачи.

Проведено комплексное исследование сенсорных функций тонкой кишки, а также выяснение роли интероцепторов в механизмах регуляции деятельности висцеральных систем, обеспечивающих поддержание постоянства внутренней среды организма. Впервые доказано, что хеморецепторы тонкой кишки вносят существенный вклад в механизмы регуляции легочной вентиляции, обеспечивая настройку работы системы дыхания в соответствии с интенсивностью тканевого метаболизма.

Установлено активирующее действие медиаторов, выделяющихся иммунокомпетентными клетками во время развития иммунного ответа, на интероцепторы тонкой кишки, что послужило основанием для предположения об участии сенсорных структур тонкой кишки в модуляции реакций организма на внедрение веществ антигенной природы. В результате проведенного исследования выдвинута концепция об участии интероцепторов тонкой кишки в нейроиммунных взаимодействиях и в механизмах управления базовыми висцеральными процессами при изменении иммунного статуса организма.

При изучении функциональных свойств нейронов метасимпатических ганглиев тонкой кишки основное внимание было сосредоточено на исследовании клеток Догеля I и II типа. Экспериментально доказано, что эти клетки являются сенсорными нейронами, которые могут активироваться при действии соляной кислоты на клетки слизистой оболочки кишечной стенки. При этом может происходить либо непосредственное воздействие выделяющегося из энтерохромаффинных клеток серотонина на окончания мультиаксональных нейронов межмышечного сплетения, либо синаптическое переключение с участием холинергического посредника в подслизистом или межмышечном сплетениях.

Полученные результаты хорошо согласуются с представлениями об автономном принципе развития рефлекторных реакций с участием нейронов функциональных модулей метасимпатической нервной системы.

Проблема регенерации в периферических отделах нервной системы является актуальной в теоретическом и экспериментальном аспектах. В процессе поиска факторов, влияющих на процессы регенерации, были изучены биологически активные синтетические пептиды – даларгин и кортаген. Установлено, что изученные пептиды ускоряют регенерационные процессы в поврежденных нервных волокнах. Различные биофизические факторы, среди которых следует отметить транскраниальную стимуляцию опиоидных структур мозга и воздействие электромагнитного излучения миллиметрового диапазона на область повреждения, также оказывают положительное влияние на процессы регенерации. Полученные данные о влиянии ЦНС на процессы регенерации в поврежденных нервных проводниках позволяют сделать вывод о том, что афферентные нервные структуры в условиях нарушения связи с ЦНС продолжают функционировать и сохраняют свою способность регенерировать после повреждения, проведенного одновременно с децентрализацией.