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.

---

Молекулярный уровень, хоть он и подвержен влиянию ЭМП, не имеет специфичности, свойственной только нервной системе. К примеру, активность фермента моноаминооксидазы, полученного из печени или из головного мозга крыс, будет одинаково изменяться под влиянием МП.

Уже на уровне главнейшей структуры ЦНС, в синапсах, наблюдали с помощью электронной микроскопии существенные изменения после воздействия ЭМП. В области пресинаптической терминали отмечали набухание митохондрий и появление крупных полиморфных вакуолей, что свидетельствует о нарушении водного обмена. Вакуоли больших размеров возникали и в постсинаптических областях: дендритах и шипиках. Число синаптических пузырьков часто уменьшалось. Иногда пропадали микротрубочки.

С помощью микроэлектродной техники было показано, что импульсная активность у большинства нейронов головного мозга уменьшалась, хотя встречались отдельные нервные клетки, которые учащали частоту разрядов при воздействии ЭМП.

Кроме нервных клеток, в реакцию на ЭМП включались и глиальные элементы, играющие роль посредников между кровеносными сосудами и нейронами. Глиальные клетки изменяли способность окрашиваться серебром, меняли электронно-оптическую плотность ядра и протоплазмы и увеличивали свои отростки при воздействии ЭМП.

Скорее всего, участием глиальных клеток в реакциях на ЭМП можно объяснить появление медленных колебаний в электрической активности головного мозга. Характерно, что такие изменения в ЭЭГ возникали с большим латентным периодом (не менее нескольких секунд), продолжались длительное время после окончания воздействия и часто сопровождались преобладанием тормозного процесса в ЦНС.

Последнее обстоятельство может объяснить замедление образования новых условных рефлексов у животных, находящихся в усиленных ЭМП. Уже закрепленные временные связи медленно и не всегда реализовались в этих условиях. Нарушались процессы хранения информации в ЦНС, т. е. память. Иными словами, ЭМП могут активно вмешиваться в процессы мозговой деятельности животных, чаще всего нарушая их.

Хотя перенос данных, полученных в экспериментах на животных, в область человеческой практики представляет отдельную сложную проблему, гигиенисты решают эти вопросы. Правда, как было сказано выше, решают в разных странах по-разному. Определенным подтверждением правильности советской гигиенической политики в области неионизирующих излучений можно считать принятое правительством Канады снижение с февраля 1977 г. ПДУ с 10 до 1 мВт/см2.

Рассуждая о влиянии ЭМП на человека, мы не можем миновать привычного и обычного критерия воздействия — ощущения. Ощущаются ли ЭМП, не обладающие тепловым действием? Если раньше мы склонялись к отрицательному ответу на этот вопрос, то последние наши эксперименты заставляют изменить прежнюю позицию. Однако об этом мы расскажем подробнее в следующей главе.

Небольшой исторический экскурс показал, что история электромагнитной биологии делается на наших глазах.

Недавнее появление ЭМП в нейрофизиологических лабораториях уже позволяет буквально в новом свете увидеть нервные процессы на всех уровнях организации нервной системы: от квантово-механического до психологического. Это позволяет надеяться, что широкое применение ЭМП в качестве инструмента исследования деятельности нервной системы позволит решить не только практические вопросы медицины, связанные с гигиеной и терапией, но и раскрыть новые тайны в работе головного мозга.

Глава 2. Сенсорная индикация

«Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать», «Человек глазам не верит, хочет пощупать» — общежитейские мудрости демонстрируют своеобразную иерархию надежности восприятия внешнего мира. Мы привыкли оценивать этот мир своими ощущениями и только им обычно доверяем.

Может ли человек чувствовать ЭМП? Судя по сообщениям, которые в прошлом веке считались научными, некоторые люди умели ощущать ПМП, как теперь говорят, в виде неспецифического воздействия. Чувство покалывания, слабого зуда, ползания мурашек, нагревания, охлаждения, тяжести и т. п. могут возникать от самых разнообразных причин, в том числе и от изменения условий кровообращения в каком-то участке тела. Речь идет о знакомом всем ощущении, которое характеризуют понятием «отсидел». Важно запомнить, что обсуждаемые нами процессы могут возникнуть не только в результате воздействия внешнего фактора на рецепторы кожи, но и в результате изменения кровообращения.

Кроме того, подобные ощущения могут возникать беспричинно (с точки зрения наблюдателя), хотя, конечно, внутренние причины для этого имеются. Такие ложные тревоги (ЛТ) получили права гражданства в сегодняшней психологии и учитываются в каждом конкретном исследовании действия слабого раздражителя.

Ощущение можно определять как психический образ какого-то воздействия на человека, отражающий происшедшие изменения среды. Свойства ощущения должны отражаться в его пространственно-временной, энергетической и модальной структуре. Следует помнить, что из большого многообразия факторов среды человек ощущает только малую часть, ограниченную нижним и верхним порогом и что количественно стимул и реакция связаны друг с другом. Известно, что имеется значительная вариация ответов на один и тот же по физическим параметрам стимул. Кроме того, структура поведения человека в значительной степени определяется задачей эксперимента, отношением испытуемого к ней, степенью его обучаемости.

Главным фактором, затрудняющим обнаружение слабых сигналов, является собственный шум сенсорной системы человека, и потому припороговые ситуации нужно оценивать и вероятностью правильных ответов, и вероятностью ЛТ.

В серии опытов, которые мы проводили с Ю. В. Берлиным, проверяли возможность возникновения ощущений у человека при воздействии ПМП разной индукции и градиента чаще всего на правую руку испытуемого. Источниками ПМП индукцией от 2 до 90 мТл (измерения проводили тесламетром с датчиком, основанным на эффекте Холла) служили как соленоиды и электромагниты, питаемые постоянным током от аккумуляторов, так и постоянные магниты. Испытуемый обычно сидел в кресле в темной заглушенной камере (рис. 2). Правая рука размещалась или в соленоиде внутри камеры или на картонной площадке вне камеры. Включение соленоида или поднесение магнита без касания подставки, где находилась выступающая из камеры рука, производилось находящимся вне камеры экспериментатором 6—10 раз за опыт с интервалом 40—160 с. Длительность воздействия не превышала 60 с.

Рис. 2. Схема эксперимента по сенсорной индикации магнитных полей

Объяснения в тексте

Рис. 3. Характер сенсорных реакций на ПМП

1 — отметка реакции испытуемого; 2 — отметка включения электромагнита; АЕ — формы реакций

В одной из серии опытов испытуемый должен был определить наличие или отсутствие магнита под деревянной крышкой, расположенной на столе в обычной комнате. Ассистент, который не наблюдал процедуру угадывания, в случайном порядке размещал (или не размещал) магнит под крышкой. Экспериментатор, не знавший, что находится под крышкой, просил испытуемого положить руку на крышку, отсчитывал время угадывания по секундомеру и вел протокол опыта.

Во всех сериях опытов при возникновении ощущения испытуемый давал сигнал экспериментатору, который отмечал время возникновения ощущения независимо от того, совпадал этот ответ с воздействием ПМП или не совпадал (ЛТ).

Обнаружено, что некоторые испытуемые достоверно отличают время действия ПМП. Эти данные свидетельствовали о наличии сенсорной индикации ПМП избранных параметров. Сходная прочность реакции при использовании соленоида или магнита говорила о том, что человек ощущает именно ПМП, а не возможное слабое нагревание или вибрацию, которые могли возникать при включении соленоида.

Судя по характеру этих ощущений (тяжесть, покалывание и т. п.), ПМП, обладая проникающим действием, может непосредственно влиять на рецепторы кожного анализатора и на рецепторы кровеносных сосудов. Определение доли вклада этих рецепторов в изучаемую реакцию должно составить задачу дальнейших исследований.

На рис. 3 отмечен характер сенсорных реакций на ПМП. Если длительность воздействия при медленном (около 500 мс) создании ПМП не превышала 2 с, реакция не возникала (А). Если длительность воздействия увеличивали до 3—7 с, реакция появлялась уже после прекращения воздействия и ее латентный период не был меньше 7 с (Б). В пределах 60 с воздействия реакция, возникнув, длилась все время воздействия и еще несколько секунд после его прекращения (В, Г). При большей длительности воздействия мы наблюдали привыкание, когда испытуемый переставал ощущать действующее ПМП (Д). И, наконец, иногда (особенно часто при околопороговых интенсивностях ПМП) мы могли наблюдать реакцию на выключение (РНВ), т. е. испытуемый сигнализировал о возникновении ощущения уже после воздействия (Е).