Мозок передавач

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

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? →