Мозок передавач

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.

• ← Минаючи органи чуття?
• Що передує болі? →