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.

---

На следующей конференции, проходившей через 4 года в Варшаве, реакциям НС на ЭМП было посвящено уже почти 40% сообщений, через год (1974 г.) этот показатель достиг вначале около 50% (Конференция по биологическому действию неионизирующей радиации, созванная Нью-йоркской академией наук), а потом и всех 100% (Конференция по взаимодействию мозга со слабыми электрическими и магнитными полями, созванная Массачусетским технологическим институтом). Можно считать, что к этому сроку (1974 г.) в США оформился стойкий интерес к реакциям НС на ЭМП.

Анализ докладов на последующих конференциях показывает, что неврологические доклады составляют 40—50%, а их методологический и методический уровень непрерывно возрастает.

На Варшавской конференции секция по изучению реакций НС решила в последующем: 1) проводить исследования при разных режимах облучения (наибольшее распространение получили воздействия низкочастотными модулированными микроволнами); 2) изучить электрическую активность мозга во время воздействия микроволн «под лучом» (наиболее перспективным является использование угольных электродов, а сама запись ЭЭГ «под лучом» интересна для обратной модуляции ЭМП в ритме наличной ЭЭГ); 3) уделить внимание изменениям метаболизма нервной ткани при воздействии ЭМП (наиболее интересны в этом плане исследования У. Эйди по связыванию меченого Са+45); 4) уточнить морфологические изменения мозга при действии ЭМП (важно участие глиальных элементов в реакциях на ЭМП, изменения в клеточной мембране и во внутриклеточных органеллах).

Хотя в решении это не нашло отражения, пятым важным направлением следует считать сенсорную индикацию ЭМП, которая связана в большей степени с явлением радиозвука, открытым А. Фраем.

Имеются сведения, что в мире проблемой биологического действия ЭМП занимается около 700 исследователей и число их продолжает увеличиваться, охватывая разные страны.

За последние годы американские исследователи подтвердили саму возможность влияния слабых ЭМП на функции НС, о чем раньше говорили только советские исследователи. ЭМП могут сами вызывать ощущения («радиозвук») и снижать чувствительность человека и животных к другим раздражителям, изменять электрическую активность мозга (особенно гипоталамуса и коры), нарушать процессы формирования навыков, процессы хранения информации в мозгу и ее воспроизведения. Эти неспецифические изменения в ЦНС могут служить основой для изучения возможности направленного влияния ЭМП разных параметров на отдельные специфические функции ЦНС.

Когда речь заходит о пороговой плотности потока мощности (ППМ) при исследовании реакций ЦНС и ЭМП, в США обращаются к своему стандарту (10 мВт/см2) как к точке отсчета. Это обстоятельство нашло отражение в современной зарубежной литературе по биологическому действию микроволн, в которой указаны последние достижения электромагнитной биологии.

Это свидетельствует, что за последние годы увеличилось число исследований по использованию различных показателей деятельности ЦНС при действии слабых ЭМП.

Если вспомнить, что У. Эйди исследует ЭМП, близкие по своим параметрам к ЭМП, создаваемым мозгом млекопитающих, а Т. Баллок изучает ЭМП, создаваемые некоторыми электрическими рыбами, то можно заключить, что сейчас начинают интенсивно изучать биологическое действие (в основном на ЦНС) ЭМП, близких по своим параметрам к естественным ЭМП биологического происхождения.

После радиочастотных ЭМП сегодня в мире начинают исследовать биологическое действие низкочастотных ЭМП, среди которых на первое место претендуют ЭП промышленных частот (50 Гц в СССР и 60 Гц в США). Само название частот указывает на их распространенность, а успехи медико-биологических исследований начинают срывать с них маску безобидности.

Однако с биологической точки зрения фаворитами в этом необычном соревновании следует назвать ЭМП с частотами, близкими к естественным ЭМП. Естественность их может определяться или космо-геофизическими источниками, или биологическим происхождением.

В последнем случае преимущественная частота колебаний биопотенциалов головного мозга человека привлекает к себе наибольшее внимание как по своей актуальности, так и по некоторой доли таинственности, которая, возможно, связывает мозг с окружающим миром. Благоговение перед цифрами, свойственное пифагорейской школе греческих философов, в наше время сосредоточилось на альфа-ритме электроэнцефалограммы человека (ЭЭГ), занимающем частоту 8—12 Гц. Даже если нейрофизиолог изучает реакции мозга на ЭМП радиоволнового диапазона, он старается модулировать эти радиоволны частотами, близкими электроэнцефалограмме.

Возникает мысль о неслучайном сходстве преобладающих частот ЭЭГ мозга человека и низкочастотных пульсаций геомагнитного поля (ГМП). Эти пульсации варьируют в пределах 0,1—100 Гц, но наибольшая их амплитуда приходится на диапазон 8—16 Гц, т. е. диапазон альфа-ритма ЭЭГ человека. Не исключено, что при формировании мозговой деятельности в процессе эволюции использовались ритмы внешней среды для создания внутренних ритмов. Подобным образом окружающие неорганические вещества превращались в органические. Оказалось, что этот процесс, который мы хотели использовать только для иллюстрации превращения «неорганических» ритмов в «органические», тоже происходит при участии ЭМП. Как показали результаты недавних экспериментальных работ, абиогенный синтез аминокислот может происходить в темноте при наличии МП. В контрольных опытах, где поля не было, не было и абиогенного синтеза аминокислот.

Получается, что ЭМП являются необходимым условием зарождения жизни на Земле. И их роль не ограничивается ролью акушера, помогающего только при родах. Недавние палеонтологические данные свидетельствуют о том, что периоды инверсии геомагнитных полюсов сопровождаются изменением видового состава донной морской фауны. Некоторая экзотичность месторасположения фауны дает дополнительные аргументы в пользу биологической активности именно геомагнитного поля, а не климатических условий (они на дне моря относительно постоянны) и ионизирующих излучений (они поглощаются толщей воды).

Возможно, естественные ЭМП следует включать в разряд факторов эволюции живого мира, поскольку они могут принимать участие в образовании новых видов, т. е. включаться в самый главный биологический процесс. Некоторые экспериментальные работы показывают, что искусственные ЭМП могут обладать мутагенным действием. Особенно наглядно это свойство ЭМП выявляется в экспериментах на микроорганизмах, которые составляют основу живого мира.

Однако, удалившись к истокам жизненных процессов, мы потеряли из виду наш основной объект — нервную систему. Возможно, эволюционная молодость этой системы определяет ее сродство с ЭМП. И если американские исследователи только в 70-х годах нашего столетия стали рассматривать нервную систему как основную мишень при воздействии ЭМП, то академик А. А. Ухтомский еще в 1932 г., характеризуя работы А. В. Леонтовича, писал в статье «К пятнадцатилетию советской физиологии»: «Смелая мысль, что передача нервных влияний совершается здесь через электрическую индукцию с нейрона на нейрон, приобретает солидный фундамент, а вместе с тем получают известное освещение и многие, непонятные до сих пор, стороны работы нервной системы»[1].

Отсюда можно сделать вывод, что нервная система является самым «электромагнитным образованием» организма, и потому внешние (искусственные или естественные) ЭМП влияют прежде всего на эту систему по принципу «поле на поле».

Конечно, имеются и другие механизмы воздействия ЭМП на нервную систему, куда следует отнести и индукцию ЭДС при действии низкочастотных магнитных полей, и нагревание при действии сильных микроволн, и многие другие эффекты, реализующиеся на квантово-механическом уровне. Выяснение роли отдельных механизмов в сложном процессе взаимодействия биологической системы с ЭМП является одной из основных задач электромагнитной биологии.

При выполнении этой задачи нельзя ни на минуту забывать, что само ЭМП является сложным событием материального мира, обладающим несколькими биотропными параметрами: интенсивностью, градиентом, вектором, частотой, формой импульса, экспозицией и локализацией. Эти семь биотропных параметров, как семь нот в музыке, позволяют разыгрывать сложные мелодии жизненных процессов.

Хотя мы опять удалились от нервной системы, такие удаления показывают тесную взаимосвязь насущных проблем электромагнитной нейрофизиологии с другими проблемами общей электромагнитной биологии. Не зная еще последовательности реализации различных механизмов биологического действия ЭМП, мы уже можем сегодня нарисовать общую картину возникновения реакций на разных уровнях организации биологической системы.