Юрий Холодов - Мозг в электромагнитных полях

• Название: Мозг в электромагнитных полях
• Автор: Юрий Холодов
• Издательство: Наука
• Жанр: Научпоп
• Год: 1982

В популярной форме излагаются история и современные проблемы, связанные с выяснением роли внешних и внутренних электромагнитных полей (от статических до радиочастотного диапазона) в деятельности центральной нервной системы. Отмечаются экологические, гигиенические, терапевтические и диагностические аспекты электромагнитной нейрологии. Показаны перспективы использования естественных и искусственных электромагнитных полей для изучения деятельности головного мозга. Книга рассчитана на широкий круг читателей.

---

В наших опытах, проведенных в начале 50-х годов, на 11 колюшках было дано 85 воздействий МП индукцией около 20 мТл. В 64% случаев отмечали увеличение ДА, которое превышало величину контрольных записей на 50—300%. Интенсивность и повторяемость реакций зависели от индивидуальных особенностей рыб [Холодов, 1966].

В то же время в опытах на 10 птицах из семейства воробьиных было дано 48 воздействий МП индукцией 0,07 мТл. В 68% случаев отмечали увеличение ДА, которое превышало величину контрольных записей на 100— 430%.

Позже Т. Рыскановым в опытах на 20 крысах было дано 257 воздействий МП разной индукции (2,20 и 200 мТл). Увеличение ДА наблюдали примерно в 70% случаев. Величина эффекта увеличивалась с увеличением индукции.

Рис. 8. Изменение двигательной активности под влиянием магнитного поля и поля СВЧ у рыб, птиц и млекопитающих

Ордината — частота реакций (%)

Хотя мы не ставили перед собой специальной цели сравнить магниточувствительность разных классов позвоночных животных, напрашивается предположение, что птицы наиболее чутко реагируют на МП (рис. 8). Такое предположение требует специальной проверки. Возможно, все классы позвоночных одинаково чувствительны к МП, поскольку имеются сообщения, что рыбы, птицы и млекопитающие реагируют увеличением ДА на изменения МП, близких по величине к колебаниям ГМП. Например, канадский исследователь М. Перзингер отметил увеличение ДА крыс во время магнитной бури 5—6 июля 1974 г.

В специальной серии экспериментов на крысах определяли пороговую индукцию искусственных ПМП при регистрации ДА. Как следует из результатов, пороговая индукция располагается в интервале 2—20 мТл. Увеличение индукции МП на порядок приводило к увеличению двигательной активности примерно в 2 раза, из чего следует заключить, что, хотя регистрируемая реакция зависит от индукции ПМП, эта зависимость не носит линейного характера.

Как и в опытах с рыбами, в данных экспериментах эффект зависел от индивидуальных особенностей животных. Следует учитывать и генетические особенности объектов, о чем свидетельствует сообщение американских исследователей Смита и Джастенсена. Кроме того, как мы уже не раз отмечали, среди биотропных параметров электромагнитных полей следует учитывать не только интенсивность, но также градиент, вектор, частоту, форму импульса и т. п.

Не следует забывать, что многие реакций организма носят фазный характер. Эта особенность в сложном взаимодействии ЭМП с биологическими системами наиболее ярко выявилась в экспериментах на птицах (волнистые попугайчики) при использовании микроволн с разной плотностью потока мощности (ППМ). Слабые ППМ вызывали увеличение ДА, средние мало влияли на ДА, а сильные — угнетали ее.

Предельная ППМ в экспериментах Ч. Асабаева (1000 мкВт/см2) вызывала значительное снижение (на 60%) ДА у всех исследуемых птиц. При таких же воздействиях полей СВЧ на кроликов наблюдали лишь небольшое увеличение ДА у некоторых животных. Следовательно, при использовании полей СВЧ, как и при воздействии МП, подтверждается предположение о большой чувствительности птиц к ЭМП. В литературе имеются сведения об угнетении ДА при очень сильных МП и при ослабленных МП. Л. А. Андрианова и Н. П. Смирнова при действии на мышей ПМП с индукцией 50 мТл отмечали увеличение ДА, а при повышении интенсивности до 100, 200 и 400 мТл — угнетение ДА. Уместно заметить, что в данном случае регистрировали ДА фотоэлектрическим методом, который отмечает только передвижения животного, а в опытах Т. Рысканова механо-электричеким методом отмечали даже дрожание животного, которое могло при этом совсем не перемещаться.

Снижение ДА у взрослых мышей линии СВА в искусственном ослабленном до 10-7 Тл магнитном поле измеряла З. Н. Нахильницкая с соавторами (1978 г.). Число движений уменьшалось примерно на 30%.

Американские исследователи Халперн и Ван-Дейк еще раньше (1966 г.) отмечали (но, к сожалению, не измеряли) снижение ДА у мышей линии Свисс-Уебстер, находившихся в течение нескольких поколений в искусственном ослабленном до 10-7 Тл магнитном поле [Копанев и др., 1979].

Советский исследователь из Ленинграда А. В. Шакула (1978 г.) подтвердил измерениями, что мыши, родившиеся в ослабленном магнитном поле, уменьшают свою ДА. Получается, что естественное магнитное поле как-то «подталкивает» организм к определенной степени перемещений.

Известный советский физиотерапевт А. Е. Щербак высказывал в 30-х годах нашего столетия мнение о том, что тонус вегетативной нервной системы может поддерживаться неощущаемыми человеком раздражениями кожной поверхности. В число таких раздражителей он включал и ЭМП, предполагая, что таким образом в реакцию вовлекаются выработанные в процессе эволюции надежные механизмы адаптации организма.

Важно отметить кумуляцию эффектов при повторных воздействиях ЭМП на животных. Хотя еще не известны физиологические механизмы, связанные с изменением ДА животных под влиянием ЭМП, можно заключить, что метод актографии является одним из чувствительных методов регистрации реакций животного на воздействие слабых факторов внешней среды. Можно предполагать, что в этих реакциях принимают участие как нервная, так и мышечная система. Однако более специфические функции НС, связанные с обучением и памятью, полнее выявляются при изучении условнорефлекторной деятельности.

Прежде чем перейти к описанию поведенческих опытов на животных, необходимо заметить, что эффективность творческой деятельности человека, как предполагают некоторые исследователи, тоже модифицируется естественными ЭМП.

В печатных изданиях часто отмечается корреляция между числом дорожно-транспортных происшествий и ГМП. Эта корреляция была впервые обнаружена немецким исследователем Р. Рейтером (Мюнхен) в пятидесятых годах нашего столетия. В 1956 г. К. Вернер (Гамбург) подтвердил эти выводы. Венгерский исследователь И. Эрмени, советский медик В. П. Десятов, индийские геофизики Вхашкара и Шривастава, а также японский работник муниципалитета Масамура сделали сходные выводы при обработке очень разных материалов по дорожно-транспортным происшествиям. В магнито-активные дни число происшествий увеличивалось на 5—25%. Особенно увеличивался детский травматизм, что приводило к выводу о большей чувствительности развивающегося организма к ГМП.

Возможно, такие рассуждения привели упомянутого ранее канадского исследователя М. Перзингера к необходимости тщательно изучать влияние слабых (0,05—3,00 мТл) переменных (0,5 Гц) магнитных полей, создаваемых вращающимися постоянными магнитами, на деятельность НС развивающегося организма крысы. Благодаря таким рассуждениям в МП попадали преимущественно беременные крысы. Исследование их уже ставшего взрослым потомства показало, что крысы, побывавшие в МП во время пренатального развития, отличались повышенной ДА и эмоциональностью. Этот эффект в опытах на самцах выявлялся более отчетливо, чем на самках. Отсюда следует, что «сильный пол» более чувствителен к слабым магнитным воздействиям, и это можно было обнаружить не только по поведению, но и по весу таких важных эндокринных желез, как щитовидная железа и семенники. Были также обнаружены слабые гистологические изменения в гипоталамической области головного мозга, но об этих показателях реакции НС на ЭМП мы намерены позже поговорить подробнее.

Сейчас важно отметить, что у животных, побывавших в ЭМП, изменялось поведение. Большинство опытов такого рода проведено на взрослых животных при использовании разных методов исследования. Одним из наиболее продуктивных методов изучения интегративной деятельности организма высших животных и человека является павловский метод условных рефлексов (УР). Этот метод сыграл большую роль в Определении характера реакций организма на ЭМП, но еще не исчерпал всех своих возможностей. Мы попытаемся оценить новые результаты, полученные методом условных рефлексов, чтобы детальнее определить характер реакций ЦНС на ЭМП.

Использование ЭМП в качестве условного раздражителя показало лишь возможность ЭМП выполнять эту роль и обнаружило одновременно, что эта роль в естественных условиях не является главной. Если исследователей и ожидал успех при выработке УР на ЭМП, то он возникал чаще в том случае, когда в качестве показателя условно-рефлекторной деятельности использовали не двигательные реакции, а вегетативные.

При изучении влияния ЭМП на формирование УР (чаще двигательных) и при использовании самых различных методических подходов и объектов исследовании чаще всего отмечали нарушение исследуемых процессов или (чаще в работах американских исследователей) отсутствие эффекта.

В недавней обзорной статье Б. М. Савина и Н. Б. Рубцовой [1978] повторяется вывод о наибольшей чувствительности ЦНС к разным ЭМП при сравнении с реакциями других систем организма и о важности изучения изменений функционального состояния НС при обосновании порогов вредного действия ЭМП.