Мозг в электромагнитных полях

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.

Было отмечено, что, кроме основной реакции, возникала реакция на выключение (РНВ). Впервые о РНВ после выключения ПМП мы заговорили, когда изучали ЭЭГ-реакцию кроликов при воздействии ПМП на голову животного. В опытах длительность воздействия равнялась 60 с, а интенсивность достигала 45,0 мТл. Кроликам было дано 1113 воздействий ПМП и было зарегистрировано 360 РНВ, прочность которых составила 32,3%. Распределение латентных периодов РНВ по ЭЭГ показателям кроликов приведено на рис. 10, где за 100% взято общее число РНВ.

На том же рисунке показано распределение латентных периодов РНВ по сенсорному показателю для 5 испытуемых, которым давали 139 воздействий на руку ПМП интенсивностью 20,0 мТл с экспозицией 60 с. Хотя воздействие на человека было по индукции примерно в 2 раза ниже, чем воздействие на кролика, это обстоятельство нельзя считать существенным, так как, согласно нашим прежним данным, ПМП интенсивностью от 10 до 90 мТл вызывает сходные сенсорные реакции у человека.

Несмотря на разницу в интенсивности ПМП и в способе воздействия (прямое — на мозг и рефлекторное — на руку), в регистрируемых реакциях (сенсорная реакция и ЭЭГ-реакция) и в объектах исследования (человек и кролик) представленные кривые распределения поразительно похожи друг на друга. Кроме того, совпадение касается и частоты возникновения реакции на выключение (у кроликов она зарегистрирована в 32,3% случаев, а у людей — в 31,6%).

Рис. 10. Распределение величины латентных периодов ЭЭГ-реакций на выключение электромагнита у кроликов (1) и сенсорных реакций человека (2)

Можно предполагать, что организм позвоночных обладает общей медленной системой реагирования, которая может подключаться как при центральном, так и при периферическом воздействии.

Советский исследователь Н. А. Аладжалова, перечисляя свойства этой системы, указывает, что она может не реагировать на кратковременные стимулы, функционирует длительное время после прекращения воздействия и может менять уровень деятельности быстродействующей системы. Опыты показали, что реакции на ЭМП отличаются большим латентным периодом, длительным последействием и корригирующим влиянием. Иными словами, свойства реакции ЦНС на ЭМП совпадают со свойствами медленной системы реагирования. Неожиданным оказалось то обстоятельство, что электрические реакции на ЭМП нейронально изолированных структур мозга происходили чаще, скорее и интенсивнее в сравнении с интактным мозгом. Это можно объяснить снятием тормозящего действия со стороны рецепторов и нижележащих отделов ЦНС, а также неспецифическим повышением чувствительности нейронально изолированных мозговых структур.

Только ли в целостном мозге возникает реакция на выключение после прекращения воздействия различных ЭМП? При ответе на этот вопрос следует учитывать, что для получения яркой реакции на выключение необходима определенная интенсивность и длительность ЭМП.

В лаборатории украинского физиолога П. Г. Богача изолированный ганглий моллюска Планорбис помещали на 6 ч между полюсами электромагнита, создавая в разных сериях опытов ПМП 18,0, 60,0; 120,0 или 180,0 мТл. Отмечали снижение мембранного потенциала во всех случаях. Если на протяжении первых 4 ч процесс деполяризации при индукции ПМП 18,0 и 60,0 мТл проходил медленнее, то через 6 ч наблюдали одинаковое снижение мембранного потенциала во всех опытных сериях (в среднем на 40—47%) в сравнении с контролем. После прекращения воздействия намечалась тенденция к восстановлению мембранного потенциала нервных клеток, но на протяжении 3 ч его величина не достигала контрольного уровня. После воздействия ПМП 180,0 мТл наблюдали что-то похожее на описанную выше реакцию на выключение.

Использование электрографического метода для изучения этой системы совместно с фармакологическими воздействиями является перспективной областью исследования также межцентральных отношений в ЦНС при действии ЭМП. Однако при формулировке этой проблемы нельзя забывать, что реакция голодного мозга на ЭМП возникает одновременно во многих районах, а последовательность вовлечения тех или иных областей вероятнее всего определяется не параметрами воздействующего фактора, а состоянием реагирующего субстрата.

Эксперименты с изоляцией различных участков головного мозга при сохранении кровообращения показали, что деафферентированные участки ЦНС реагируют на ЭМП скорее, интенсивнее и чаще, чем интактный мозг. Необходимо в будущем проверить чувствительность и реактивность различных изолированных участков ЦНС млекопитающих к ЭМП.

Общий вывод из опытов с изолированным мозгом млекопитающих говорит о том, что система, включающая нейроны, глиальные образования и кровеносные сосуды, может реагировать на ЭМП, и в этой связи резонно проследить изменения при действии ЭМП гематоэнцефалического барьера, в который входят указанные структурные элементы мозга. Гематоэнцефалический барьер является частным случаем гистогематических барьеров, свойственных различным системам организма. Детальное изучение этой проблемы было начато академиком Л. С. Штерн в 20-х годах нашего столетия.

Глава 8. Нейрон или глия?

Гемато-энцефалический барьер представляет собой сложную анатомическую, физиологическую и биохимическую систему, определяющую скорость проникновения отдельных веществ в мозг. На рис. 11 приведена схема сосудо-глио-нейронного комплекса, из которой следует, что важную барьерную функцию выполняет астроцит.

Хотя обсуждение вопросов влияния ЭМП на гемато-энцефалический барьер началось с регистрации морфологических изменений глиальных элементов не позже 1966 г. в работах М. М. Александровской, остро подчеркивалась его важная роль в реакциях ЦНС на ЭМП в работе А. Фрая в 1974 г., а на международном симпозиуме в 1977 г. эта проблема уже в качестве одной из важных обсуждалась за круглым столом.

Эксперименты электромагнитобиолога А. Фрая предназначены были определить влияние ноля СВЧ на мозг крыс. Оказалось, что импульсное поле СВЧ было более эффективным, чем непрерывное, судя по флюоресценции срезов мозга в ультрафиолетовом свете после введения в вену 0,15 мл 4%-ного раствора флюоресцина натрия. Картина флюоресценции наводит на мысль, что сосудистое сплетение желудочков мозга участвует в реакциях ЦНС на ЭМП, но этот эффект не всегда ограничивается только желудочками, но наблюдается также и в других областях мозга, особенно в промежуточном мозге. Поскольку облучение животных было общим, нельзя с уверенностью сказать, что эффект, наблюдаемый в мозге, прямой. Он мог быть результатом рефлекторного механизма. Сосудистое сплетение мозга явилось для советского биофизика С. Е. Бреслера и соавторов [1978] объектом исследования влияния ПМП на проницаемость биологических мембран.