Мозок передавач
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
Если мозг может воспринимать ЭМП, т. е. говоря техническим языком, может работать как широкополосный приемник, то не может ли он работать как передатчик? Парапсихологи уже давно положительно ответили на этот вопрос. Однако оставим за пределами нашего изложения сообщения о возможности регистрации полей биологических объектов с помощью биодатчиков. Мы расскажем только о приборных измерениях этих полей.
По моим сведениям, впервые магнитные поля биологического происхождения зарегистрировал с помощью компаса английский физик Джон Деви в 1832 г. у одной из электрических рыб при возбуждении. Не намагничивалась стальная игла, помещенная рядом с возбужденной мышцей или нервом лягушки. В XX столетии после изобретения радио вопрос о возможности биологической радиосвязи поднимался снова и снова.
Гипотезы о роли электромагнитных полей в биологических процессах зародились в начале нашего столетия. Они нашли отражение и в научных, и в художественных публикациях. Поскольку во втором случае эти идеи описаны более красочно, я позволю себе привести абзац из “Ювенильного моря” А. Платонова. “Вермо наклонился с седла, чтобы лучше разглядеть классовое зло на лице Босталаевой, но лицо ее было счастливое, и серые глаза были открыты, как рассвет, как утреннее пространство, в котором волнуется электромагнитная энергия Солнца. Вермо почувствовал эту излучающую силу Босталаевой и тут же необдуманно решил использовать свет человека с народнохозяйственной целью; он вспомнил про электромагнитную теорию света Максвелла, по которой сияние солнца, луны и звезд и даже ночной сумрак есть действие переменного электромагнитного поля, где длина волны очень короткая, а частота колебаний в секунду велика настолько, что чувство человека скучает от этого воображения” (Платонов А. Ювенильное море // Знамя. — 1986. — № 6)
Нужно честно признать, что излучения из глаз, как и истечения из рук (в чем уверены непосвященные), все еще остаются фантастикой, а вот действия электромагнитных полей на глаза и на руки стало реальностью. Сходство в действии света и низкочастотных ЭМП подтверждено на поведенческом, электрофизиологическом и биохимическом уровнях, прежде всего это касается глаза и эпифиза. Естественно, что инструментальная регистрация магнитных полей биологических объектов стала возможной лишь в наши дни.
Советский исследователь Б. К. Краюхин еще в 1939 г.( используя катушку с 200 витками проволоки, индуктивным способом отводил токи нерва лягушки. Опыты с телефоном, громкоговорителем и струнным гальванометром показали, что при индуктивном отведении можно было слышать и записывать токи нерва, подобные тем, которые регистрируются контактными электродами. К сожалению, о величине возникающего сигнала в данных публикациях ничего не сообщалось. Об этих работах почему-то не упоминают в современных биомагнитных публикациях.
Подобные опыты проводили американские исследователи Дж. Сейпел и Р. Морроу, о которых они сообщили в I960 г. Они также не находили всеобщего признания до той поры, пока группа Дж. Виксво а 1980 г. не провела добротные исследования магнитного поля нерва с помощью СКВИДа, Это направление исследований назвали цитомагнетизм.
1963 г., когда была опубликована статья американских исследователей Р. Макфи и Г. Л. Боула по регистрации магнитокардиограммы, можно считать годом рождения современного биомагнетизма. Сегодня термин “биомагнетизм” означает раздел биофизики, который с помощью физических приборов изучает сверхслабые магнитные поля биологических объектов. Термин стал встречаться на страницах представительных физических журналов и некоторых биологических изданий. Возникло мнение, что биомагнитные измерения — ведущее направление в развитии сверхчувствительной магнитометрии. Именно здесь наиболее интенсивно развивается магнитометрическая аппаратура, разрабатываются методики измерения, специальные прием’ы и оборудование, которые вполне применимы и для большого числа других магнитных измерений. В этом смысле биомагнитные исследования не только обеспечивают прогресс биологической науки, но и развивают другие научные направления.
В чем причина завидного положения современного биомагнетизма среди других биологических дисциплин? Многие связывают современный этап развития исследований по регистрации сверхслабых магнитных полей биообъектов с появлением сверхчувствительных магнитометров, работа которых основана на эффекте Джозефсона — лауреата Нобелевской премии. Мы уже писали, что кратко их обозначают словом СКВИД (сверхпроводящий квантовый интерференционный датчик). Для их работы необходим жидкий гелий. Из-за своей уникальности и дороговизны они появились преимущественно в физических лабораториях. В последнее время налажено коммерческое изготовление биомагнитных систем в США, Канаде, Италии, Японии. Их стали использовать в медицинских учреждениях.
Биомагнетизм отличается от магнитобиологии, которая изучает действие внешних магнитных полей на биосистемы. Биомагнитные поля по интенсивности в миллионы раз меньше магнитного поля Земли, если речь идет о магнитном поле сердца. Поэтому измерять их можно или в очень сложной и дорогой магнитоэкранированной комнате, или (что делается чаще) при использовании так называемой градиентометрической схемы. Она представляет собой два рядом расположенных датчика, испытывающих одинаковое влияние от дальних источников магнитного поля и разное — от ближних источников. Так бесконтактным (не касаясь поверхности кожи человека), пассивным (не влияя ничем на организм) способом были записаны магнитокардиограмма (МКГ) и магнитоэнцефалограмма (МЭГ) и другие магнитные поля человека и животных.
Основной ветвью современного биомагнетизма можно считать регистрацию магнитных полей, порождаемых переменными биотоками. Почти все зарегистрированные в этом направлении биомагнитные феномены имеют аналоги в биоэлектрических явлениях. Например, самый сильный сигнал из порождаемых переменными биотоками у человека дает сердце. Из-за относительно большой величины сигнала и вследствие важности изучения деятельности сердца человека (особенно больного) магнитокардиологические работы составляют значительную долю всех современных биомагнитных исследований.
По биомагнетизму существует более 1000 публикаций. С 1976 г. Библиотека биологической литературы АН СССР издает библиографический указатель “Биологическое действие электромагнитных, магнитных и электрических полей”, где имеется раздел, посвященный биомагнетизму. Проводятся международные биомагнитные конференции. Происходит координация работ по современному биомагнетизму как в пределах отдельных стран, так и в пределах отдельных регионов и на международном уровне. Однако эта координация еще не достигла требуемых организационных вершин, связанных с образованием соответствующего научного общества и изданием специализированного журнала. Думается, что эти мероприятия будут осуществлены в скором времени.
Сегодня магнитометрические методы уже позволяют довольно уверенно вести контроль над деятельностью нервных волокон, мышц, сердца, мозга и кожи.
Нервный импульс имеет электрохимическую природу, поэтому отвести соответствующие биопотенциалы несложно. Однако поймать сопутствующее импульсу магнитное поле оказалось довольно трудно. Многие попытки оканчивались неудачей, пока в распоряжении исследователей не появилась техника, использующая датчик СКВИД.
Интересны исследования магнитных полей зрительного аппарата человека. Здесь надо отметить четкую преемственность: биоэлектрические сигналы порождают сигналы биомагнитные. В функциональной диагностике используют два типа биоэлектрической активности глаз. Запись их дает в одном случае электроокулограмму (ЭОГ), в другом — электроретинограмму (ЭРГ). Первая из них известна с 1849 г., когда ее впервые сделал знаменитый Дюбуа-Реймон, другая — с 1865 г. Ее описал П. Холгрен. Напомним, что электроокулограммой называют запись на кожными электродами электрических потенциалов глаза при его движении. Потенциалы эти возникают от тонов действия глазных мышц. Электроретинограммы — это запись электрических процессов, возникающих в сетчатке глаза при ее засвете. Электрические токи, сопровождающие мозговую деятельность, конечно, слабее таковых, порождаемых сердцем. Поэтому и открыты они были позже: электроэнцефалограмма (ЭЭГ) была впервые записана Г. Бергером только в 1924 г Максимальная амплитуда биопотенциалов мозга здорового человека, фиксируемая ЭЭГ, не превышает 50 микровольт (миллионных долей вольта). Магнитоэнцефалограмма (МЭГ) впервые была записана и описана уже упомянутым Д. Коэном в 1968 г. Амплитуда МЭГ чрезвычайно мала и находится близко к порогу чувствительности современных приборов.
В последние годы наибольшую популярность у исследователей получили так называемые вызванные магнитные поля, или ответы, ибо они представляют собой новую форму ответной реакции структур головного мозга на различные раздражители. Это могут быть обычные стимулы, применяемые в электрофизиологии: световые звуковые, тактильные. Между вызванными магнитными полями (ВМП) и вызванными потенциалами (ВП) в мозге наблюдается определенный параллелизм. Заметим, что вызванные потенциалы мозга известны науке с конца 30-х годов, а соответствующие им вызванные магнитные поля — с середины 70-х. Между этими сигналами есть и отличия. Например, у некоторых людей ВМП разных полушарий мозга различают, чего не бывает с ВП. Благодаря этому факту исследователи надеются получить дополнительную информацию о деятельности мозга.
Очень интересные результаты получены группой канадских ученых во главе с Г. Вайнбергом, исследовавшей биомагнитную деятельность мозга. По их данным выходит, что за 1 с перед произнесением слова или перед произвольным движением конечности человек генерирует слабый магнитный сигнал. Регистрация таких сигналов могла бы открыть новые возможности для анализа высших психических функций человека и стала бы началом нового направления исследований — психомагнетнзма.
Упомянем еще об одной оригинальной работе. Исследователи регистрировали слуховые вызванные магнитные потенциалы у 7,5-месячного эмбриона человека, находящегося в утробе матери. Полученные данные Т. Блюм, Э. Салинг и Р. Бауэр опубликовали в 1984 г. Это первый пример того, как метод магнитоэнцефалографии обогнал традиционный электроэнцефалографический метод. До сих пор работа по регистрации ВМЛ плода остается непревзойденной, ибо аналогичный электрический ВП у плода человека еще никому не удалось зарегистрировать. Здесь экспериментальный биомагнетизм демонстрирует свое явное преимущество по сравнению с традиционным электрофизиологическим методом. Особенно не стоит этому удивляться: ведь вызванные потенциалы мозга плода экранированы от измерительной аппаратуры структурными тканями тела матери, по которым расходятся более сильные собственные электрические поля, прежде всего от сердца и мышц. Слабые биопотенциалы мозга плода почти не “слышны” на поверхности материнского организма. Зато соответствующие им магнитные сигналы выходят на поверхность почти неослабленными.
Надо сказать, что границы магнитобиологии с биомагнетизмом размыты. Например, функциональная роль биомагнитных полей у электрических рыб считается доказанной. Для других магнитные поля биологического происхождения, их функциональная роль остаются проблематичными. Постепенно расширяется тематика исследований. В этой области работают уже несколько сотен специалистов, которые объединяются примерно в 50—70 групп. Они ежегодно публикуют 200—300 статей по биомагнетизму, которые подтверждают его существование. Однако нелегко из этой массы узкоспециализированных открытий выбрать материал для научно-популярной брошюры. Я постарался познакомить читателей с наиболее оригинальными работами.