Юрий Холодов - Мозг в электромагнитных полях
Таблица 1. Характер влияния импульсных и непрерывных полей СВЧ разной плотности потока мощности на образование, осуществление и сохранение условных рефлексов у мышей [Асабаев, 1971]
Режим получения поля СВЧ ППМ, мкВт/см2 Сохранение УР Формирование УР Воспроизведение УР Непрерывный 1000 + + — 250 + — — 10 — — — Импульсный 1000 + + + 250 + + — 10 + — —Изучение переноса памяти у регенерирующих планарий обнаружило, что даже обработка МП гомогената из обученных планарий перед введением его необученным животным приводила к исчезновению переноса.
Таким образом, фрагментарные наследования изменений процессов памяти под влиянием ЭМП уже показывают перспективность этого направления. Необходимо предпринять дальнейшие усилия для выяснения существенной стороны деятельности мозга, связанной с памятью и с другими сторонами деятельности головного мозга. Эта цель может быть достигнута на пути разнообразия методов исследования мозга, среди которых на первое место в нейрофизиологии выдвигаются электрофизиологические методы.
Глава 7. Непосредственное действие электромагнитных полей на мозг
Мозг как наиболее совершенная система управления и как орган тонкого приспособления организма к условиям окружающей среды привлекает пристальное внимание естествоиспытателей различных специальностей. Психологи изучают образование индивидуальных и видовых приспособительных поведенческих реакций; нейрофизиологи, регистрируя электрическую активность отдельных нейронов, хотят понять особенности формирования нейронных цепей; биохимики стремятся выяснить механизмы обучения и памяти на молекулярном уровне.
Любому исследователю, изучающему деятельность мозга, необходимо знание способов воздействия на центральную нервную систему, чтобы уметь объективно оценивать и нормальную деятельность мозга, и ее изменения под влиянием определенных внешних воздействий. Следует признать, что это необходимое предварительное условие в реальных исследованиях не может быть выполнено, так как нам еще неизвестны все параметры среды, определяющие деятельность мозга, условно принимаемой за «нормальную».
Более полно способы воздействия и регистрации функций головного мозга в естественных и искусственных условиях указаны в табл. 2.
До сих пор мы рассматривали результаты изучения деятельности мозга целостного организма при воздействии ЭМП-методами, отмеченными в верхних строчках таблицы. Нужно заметить, что среди воздействующих факторов почетное место занимает прямое электрическое раздражение мозга, но эта процедура связана с частичным разрушением мозга.
Большие надежды возлагают на способы воздействия, связанные с проникающими ЭМП разных параметров. В начале нашего века известный русский физиолог В. Я. Данилевский называл этот способ «действие электричества на расстоянии». В настоящее время электромагнитный способ воздействия на мозг менее разработан, чем контактный электрический способ. Однако дистантный путь воздействия сулит большие перспективы в будущем. Надежды на плодотворность этого пути исследования поддерживают недавние убедительные данные по регистрации электрических и магнитных полей вокруг живого мозга, о чем подробнее мы поговорим позднее. Пока зарегистрировать такие поля удалось на расстоянии нескольких сантиметров от мозга, но эти факты свидетельствуют о том, что «полевое» воздействие имитирует в какой-то степени естественные нервные процессы, а следовательно, такой путь исследований перспективен.
Следует заметить, что прямое изучение деятельности мозга при использовании биохимических и биофизических методов началось сравнительно недавно (примерно с середины XX в). Эти возможности появились и появляются в связи с общим научно-техническим прогрессом, затрагивающим в большей мере смежные области знания. К примеру, сегодняшние достижения в учении о мозге нельзя вообразить без учета возможностей радиоэлектроники, позволившей зарегистрировать и обработать различные биоэлектрические процессы мозга.
Таблица 2. Способы воздействия на мозг и методы регистрации его функций в интактном организме и в искусственных условиях
Объект Воздействие Реакции через органы чувств прямо на мозг Интактный мозг Социальные воздействия (речь), естественные раздражители (свет, звук, запах, вкус, осязание и т. д.), химические факторы, физические факторы Химические факторы, физические факторы (электричество, ЭМП, вибрация, ультразвук и т. д.) Субъективный отчет. Двигательные реакции. Секреторные реакции. Сосудистые реакции. Электрическая активность мозга. Биохимические реакции мозга Изолированный мозг Естественные раздражители, химические факторы, физические факторы Химические факторы, физические факторы Электрическая активность мозга. Биохимические реакции мозга Переживающая нервная ткань и культура нервной ткани — Химические факторы, физические факторы Электрическая активность мозга. Биохимические реакции мозга Мертвый мозг — — Морфологические, гистологические, цитологические и молекулярные измененияЛюбой здоровый человек может оценивать работу своего мозга по ощущениям. Он давно выделил пять основных органов чувств, эти своеобразные окна в мир, и, основываясь на здравом смысле, вполне резонно, на его взгляд, полагает, что разговоры о дополнительных источниках информации не нужны.
Особенность сегодняшнего этапа научного познания заключается в углубленном изучении всех природных явлений. Факты, лежащие на поверхности, уже получили свое объяснение. Как физика перешла к объяснению мира на невидимый невооруженному глазу атомный уровень, так и нейрофизиология начинает оперировать явлениями, недоступными прямым человеческим ощущениям.
Хотя мозг в настоящее время интенсивно изучается на разных уровнях его деятельности, наиболее перспективными считаются новые аналитические методы, крайним выражением которых является изучение изолированной культуры нервной ткани.
Детальное познание всех свойств живого мозга человека и животных является очень сложной задачей. Переплетения миллиардов нервных клеток, каждая из которых связана с тысячами других, только приблизительно характеризуют сложность проблемы. Сюда необходимо добавить десятки миллиардов клеток глиальных, ибо по современным воззрениям мозг без глии не может функционировать. Физиолог укажет также на необходимость учета функций кровеносных сосудов при анализе мозговой деятельности, на существенную роль спинно-мозговой жидкости (ликвор обновляется 5—6 раз за сутки!) и на массу других подробностей, усложняющих и без того сложную работу мозга.
Недавним приобретением науки считается взгляд, согласно которому структурно-функциональной единицей нервной деятельности следует считать не отдельный нейрон, а сосудо-глионейрональный комплекс.
История применения электрофизиологических методов в электромагнитной нейрологии еще коротка. Относительно изменения электрической активности спинного мозга под влиянием МП известно, что при частотах внешнего ПеМП, близких параметрам электрической активности спинного мозга спинальной лягушки, отмечалось увеличение амплитуды, а при других частотах ПеМП изменяло форму регистрируемых биопотенциалов.
При исследованиях электрической активности головного мозга человека отмечали ее изменения после воздействия МП, поля УВЧ и поля СВЧ. Влияние слабых ЭМП отмечали в эпизодических исследованиях коллективов физической ориентации. В одном исследовании белорусских физиков [Михайлова-Лукашева и др., 1972] на головы 7 испытуемым в возрасте 20—30 лет воздействовали 10—25 с слабыми перепадами ЭМП (10-14 Дж) частотой следования 2,8—10, 400 Гц когерентного излучения в полосе до 6 МГц. Регистрировали биоэлектрическую активность теменной области при биполярном отведении. Сравнивали средние значения интегральной плотности ЭЭГ до и после воздействия.
