Юрий Холодов - Мозг в электромагнитных полях
При регистрации электрической активности различных отделов головного мозга кролика было обнаружено, что реакции в виде увеличения числа медленных волн и веретен возникают одновременно во всех отведениях (при скорости записи 15 мм/с), а наиболее интенсивную реакцию наблюдали в гипоталамусе, затем следовала кора сензомоторная, зрительная, специфические ядра таламуса, неспецифические ядра таламуса, гиппокамп и ретикулярная формация среднего мозга. Можно заключить, что наиболее реактивными образованиями ЦНС при воздействии ПМП являются кора и гипоталамус.
Результаты данной серии экспериментов привели нас к предположению о том, что ПМП может влиять на любой участок головного мозга, но интенсивность реакции определяется его реактивностью. В нескольких опытах искусственно повышали реактивность, к примеру, ретикулярной формации среднего мозга путем внутривенного введения адреналина, и реакция этою участка мозга на ПМП становилась более интенсивной, чем реакции других отделов.
При физиологическом анализе обнаруженной реакции мы пытались выяснить, все ли участки тела кролика чувствительны к различным ПМП. Для этой цели воздействию попеременно подвергались задние ноги кролика, живот, грудь или голова. Понятно, что в этих экспериментах локализация ПМП была относительной, так как уменьшенное поле выходило за пределы интересующей нас области, а длительность невелика (1—3 мин). Но результаты опытов были достаточно определенны: изменения ЭЭГ мы наблюдали только в случае воздействия ПМП на голову.
В дальнейшем выяснялась роль в восприятии ПМП известных дистантных рецепторов, расположенных в головной части животного: зрительного, слухового и обонятельного. Хирургическим путем производилась та или иная деафферентация. Оказалось, что ЭЭГ-реакция сохранялась после разрушения дистантных рецепторов. Таким образом, целостность дистантных рецепторов не является необходимым условием воздействия ПМП на ЦНС.
Одностороннее разрушение ретикулярной формации среднего мозга, заднего вентролатерального ядра таламуса или заднего гипоталамуса не препятствовало возникновению ЭЭГ-реакций на ПМП и не вызывало асимметрии этих реакций. Можно предполагать, что одностороннее прерывание путей температурной, болевой, тактильной и проприоцептивной чувствительности не влияло на ЭЭГ-реакции при действии ПМП. Если вспомнить, что разрушение дистантных рецепторов также не влияло на осуществление этих реакций, то еще раз напрашивается заключение, что ПМП обладает преимущественно непосредственным действием на ЦНС. Проверку этого предположения мы решили провести на изолированных участках головного мозга.
Оказалось, что препарат изолированного мозга, получаемый после перерезки на уровне среднего мозга, реагирует на ПМП более часто, с меньшим латентным периодом и более интенсивно (иногда в ответ на воздействие возникали судорожные разряды), чем интактный мозг. ЭЭГ-реакция заключалась в увеличении числа медленных волн, веретен и судорожных разрядов.
Таким образом, опыты с препаратом изолированного мозга показали, что денервированные структуры промежуточного и конечного мозга могут реагировать на ПМП. Однако оставалось неясным, реагирует ли на ПМП целостная структура переднего мозга или любой участок мозговой ткани. Для ответа на этот вопрос были проведены опыты на нейронально изолированной полоске коры больших полушарий мозга кролика.
Полоску коры размером 5×15×5 мм мы изолировали в сензомоторной или зрительной области. Регистрацию электрокартикограмм (ЭКоГ) производили биполярным способом с помощью фитильковых электродов. В большинстве случаев регистрировали спонтанную электрическую активность полоски в виде нерегулярных или регулярных высоковольтных медленных потенциалов, а также в виде судорожных разрядов.
ЭКоГ-реакция на ПМП чаще выражалась в активации электрической активности. Эта реакция характеризовалась малым латентным периодом в сравнении с интактным мозгом и препаратом изолированного мозга, хотя по степени прочности ЭКоГ-реакция полоски на ПМП была близка к ЭЭГ-реакции интактного мозга. Реакция полоски коры на ПМП не зависела от места изоляции.
Настоящая серия экспериментов показала, что нейронально изолированная полоска коры реагирует на ПМП с меньшим латентным периодом, чем кора интактная, а следовательно, в условиях целостного мозга ЭЭГ-реакция на ПМП формируется при участии как коры, так и подкорковых отделов. Этот вывод подтверждается как формой ЭЭГ-реакции на ПМП целостного мозга, так и величиной ее латентного периода.
Электрическая реакция на ПМП может возникать в небольшом участке мозговой ткани, снабжаемом кровью через паутинную оболочку мозга. Возможная роль гуморального фактора в появлении изучаемых реакций исключалась в опытах по изучению электрической активности переживающей изолированной нервной системы беспозвоночных. Речь пойдет об электрической реакции на ПМП изолированного брюшного участка нервной цепочки речного рака.
Исследуемый препарат состоял из 8 ганглиев и соединяющих их коннектив брюшной нервной цепочки речного рака. Препарат помещали во влажную камеру с физиологическим раствором и с помощью серебряных электродов регистрировали спайковые разряды нейронов. Частота разрядов широко варьировала в зависимости от особенностей препарата, срока переживания, времени года и т. д.
50 препаратам было дано 103 3-минутных воздействия ПМП индукцией около 200,0 мТл. Наблюдали обратимое уменьшение частоты спайков. Латентный период реакции превышал 3 с. В остальных случаях изменения электрической активности цепочки были незначительными. Необходимо заметить, что характер эффекта ПМП зависел от фоновой частоты разрядов нейронов, торможение возникало при высокой исходной частоте. В контрольных опытах не удавалось зарегистрировать торможения электрической активности, которое возникало при действии ПМП.
Таким образом, опыты на полностью изолированной нервной цепочке речного рака показали, что нервная ткань, лишенная гуморальной связи с остальным организмом, может реагировать на ПМП. Реакция чаще выражалась в торможении спонтанной электрической активности нейронов. Подобные результаты получили американские исследователи, влияя ПМП на изолированный подглоточный ганглий тараканов.
Воздействуя непосредственно на основное звено регуляторных процессов, мы сможем управлять деятельностью всего организма. Важность непосредственного действия раздражителя на ЦНС неоспорима; речь может идти о распространенности этого явления, о его нормальном или патологическом характере. Говоря о распространенности, мы должны иметь в виду как организмы с различным уровнем биологической организации, так и факторы различной физической природы. Известно, что одноклеточные воспринимают любой раздражитель непосредственно своей одной клеткой. Только после значительного периода развития многоклеточные организмы приобретают органы чувств.
Следовательно, интересующая нас форма взаимодействия организма со средой является старым и единственным способом взаимодействия на низших этапах эволюционного развития. В какой-то мере каждая живая клетка сложного организма, несмотря на высокую степень специализации, сохранила способность непосредственно реагировать на отдельные факторы среды. И, конечно, в ряду клеток различных систем нервная клетка в этом отношении занимает одно из первых мест.
Проведенные эксперименты показывают, что исследуемые ПМП вызывают сложные неспецифические реакции, которые выявляются на уровне организма, ЦНС и нервных клеточных образований. В отличие от раздражителей, для восприятия которых имеются специализированные рецепторы, ПМП, обладая проникающим действием, может одновременно влиять на различные ткани организма. Однако из-за разной чувствительности тканей и органов, а также из-за включения репарационных процессов общая реакция организма меняется на разных этапах воздействия ПМП. Но на всех этапах реакции в ней принимает участие ЦНС. Нас интересовала начальная непосредственная реакция ЦНС на ПМП, так как влияние на этот центральный регуляторный орган является основным звеном в цепи ответов организма.
Другие авторы изучали длительное воздействие ЭМП. Так, киевские гигиенисты исследовали ЭЭГ сензомоторной и зрительной областей коры больших полушарий кроликов при воздействии поля УВЧ. Животные были разделены на 7 равных групп, одна из которых была контрольной, а 6 других подвергали 60-дневному воздействию (10—12 ч ежедневно) поля УВЧ напряженностью 0,05; 0,2; 0,5; 1,0; 3,0 и 6,0 В/м. Обнаружили, что действенными оказались поля УВЧ трех наибольших напряженностей. Начиная со второго дня и достигая вершины через 14 дней после начала воздействия, в ЭЭГ трех указанных групп кроликов увеличивался в 2—3 раза индекс альфа-ритма. Через 45 и 60 дней воздействия наблюдали увеличение индекса дельта-ритма. Характер ЭЭГ-реакции при длительном хроническом воздействии поля УВЧ и наличие пороговой напряженности поля УВЧ (между 0,5 и 1,0 В/м) показывают сходство в реакциях мозга на различные ЭМП.
