Мозг в электромагнитных полях

Глава 1. История электромагнитной нейрологии

Три корня можно обнаружить у дерева электромагнитной биологии, и самый глубокий, т. е. древний, будет связан с биологическим действием МП. Второй корень характеризуется изучением биологического действия ЭП. Последний, наиболее интенсивно питающий электромагнитную биологию корень представлен современными исследованиями биологического действия микроволн. Не вдаваясь в глубокую древность, мы рассмотрим основные вехи развития электромагнитной биологии за последние два века. Кстати, эта дата отмечалась магнитобиологией, рождение которой связывают с докладом врачей Андри и Туре в Королевском медицинском обществе Франции 29 августа 1780 г. Указанные авторы представляли комиссию, проверявшую опыты аббата Ленобля по влиянию искусственных магнитов (их только что научились делать) на нервную систему человека, и в частности на зубную боль. Вывод комиссии гласил, что целебное действие магнита обусловливается непосредственным и прямым действием магнитной силы на нервы. Влияние ее на них настолько же несомненно, насколько оно несомненно по отношению к железу.

Несмотря на такой категоричный вывод высокоавторитетной научной комиссии, магнит не стал распространенным терапевтическим средством, так как последующее осуждение учения А. Месмера о животном магнетизме было автоматически перенесено на этот «минеральный магнетизм».

Оживление интереса к лечебному действию магнита наблюдается примерно через 100 лет уже в связи с модной тогда металлотерапией. Итальянские медики во главе с Мажжиорани и французские психиатры школы Шарко отмечали, что действие постоянного МП (ПМП) наиболее ярко проявляется у больных истерией. Говоря о магните, французы Бине и Фере утверждали, что агент этот не представляет ничего таинственного. Он действует на нервную систему, как слабый электрический ток, производя постоянное периферическое раздражение.

Английские исследователи относились скептически к таким сообщениям французских коллег, поскольку эффект зависел от индивидуальных особенностей человека и не всегда воспроизводился в 100% случаев.

В России вопрос о влиянии МП на нервную систему обсуждался в 1879 г. на заседании общества русских врачей. Доктор В. И. Дроздов сообщил, что у людей возникают неспецифические ощущения в месте приложения магнита.

В 1881 г. в Петербурге вышла книга Н. И. Григорьева «Металлоскопия и металлотерапия», где были обобщены сведения о лечебном действии магнита.

Однако лечебные свойства ПМП оказались менее эффективными в сравнении с вновь появившимися методами электротерапии (д’арсонвализация, диатермия, поле УВЧ и т. д.), и потому медики стали уделять меньше внимания этому физическому фактору. Кроме того, критики положений Шарко и его учеников полагали, что многие эффекты, приписываемые ПМП, могли иметь психогенное происхождение. Хотя в Германии создавались специальные аппараты для магнитотерапии, известный немецкий физиолог Германн (1888 г.) в опытах на нервно-мышечном препарате лягушки, на излюбленном объекте исследований физиологов XIX в., не обнаружил влияния ПМП, что позволило вновь на долгие годы поставить под сомнение сам факт биологического действия ПМП.

К концу XIX столетия электротехника уже стала широко применяться на производстве и в быту, зарождалась радиотехника, в 1895 г. были открыты рентгеновы лучи. Физики научились создавать искусственно ионизирующие и неионизирующие излучения.

В начале XX в. в Харькове было опубликовано двухтомное исследование известного физиолога В. Я. Данилевского под названием «Исследования над физиологическим действием электричества на расстоянии». Эти книги можно считать первым пособием по электромагнитной биологии, поскольку здесь впервые обсуждались общие вопросы действия естественных и искусственных ЭМП на различные биологические системы. Большую часть этого труда составило описание реакций нервной системы на ЭМП. Но данная публикация явилась скорее итогом проделанного, чем началом развития интересной области биологической науки.

Продолжая «магнитную» линию рассказа, я должен переместиться на полвека вперед, к 1948 г., когда в Перми был опубликован сборник «Биологическое и лечебное действие магнитного поля и строго-периодической вибрации» под редакцией физика В. И. Кармилова, физиолога М. Р. Могендовича и клинициста А. В. Селезнева. Через год в СССР была защищена первая кандидатская диссертация по магнитобиологии Р. Г. Скачедуб, посвященная влиянию магнитного поля на проницаемость мышечной ткани. Тогда еще не писали авторефератов диссертаций, и о самом факте защиты мне удалось недавно услышать из уст самого автора. Через два года после этого в Перми появилась вторая кандидатская диссертация по магнитобиологии. О. С. Шерстнева назвала ее «Об изменениях фагоцитоза под влиянием магнитного поля, электронаркоза и химического наркоза». При воздействии МП на голову кролика отмечали увеличение фагоцитарной активности лейкоцитов периферической крови. Следовательно, в условиях целостного организма МП оказывает влияние на свойства крови прежде всего через ЦНС.

Пермский период в развитии магнитобиологии закончился в начале 50-х годов из-за смерти инициатора этих исследований В. И. Кармилова. Остались от этого периода две диссертации, сборник и несколько статей. Прошло еще 8 лет, прежде чем в МГУ была защищена диссертация автором этих строк. Она была третьей кандидатской диссертацией по магнитобиологии в СССР и имела название «К физиологическому анализу действия магнитных полей на животных».

Но в эти годы в далеком Чикаго в Иллинойском университете начинали магнитобиологические исследования два физика, супруги М. и Ж. Барноти. Хотя они, уделяя основное внимание системе крови, сами не исследовали реакции НС на МП, их организаторская деятельность проявилась в проведении трех биомагнитных симпозиумов (1961, 1963 и 1966 гг.) и в издании двух сборников (1964 и 1969 гг.) под названием «Биологическое действие магнитных полей». В сборниках и тезисах симпозиумов опубликовано значительное число работ по магнитной нейрологии, в том числе и наши работы.

К 70-м годам супруги Барноти ушли на пенсию, и магнитобиология как самостоятельная ветвь биофизики в США перестала существовать, влившись (по крайней мере организационно) в общее русло биоэлектромагнитных исследований, где тон задают исследования биологического действия микроволн.

В 1978 г. в США было создано Биоэлектромагнитное общество, которое проводит свои ежегодные собрания, а с 1980 г. выпускает ежеквартальный журнал «Байоэлектромагнетик».

В СССР магнитобиология сохраняет свою специфику, хотя иногда ее проблемы объединяются вместе с вопросами биологического действия статических и низкочастотных ЭП, а также других ЭМП.

Биологическое действие МП и ЭП в СССР впервые обсуждалось коллективно на Всесоюзном симпозиуме по биологическому действию ЭМП радиочастот в Институте гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР (Москва) в 1963 г. Эти же проблемы частично поднимались на подобных симпозиумах в 1968 и 1972. гг.

Секция «Влияние на организм магнитных полей» работала на конференциях ЦНИЛ Томского медицинского института в 1964 и 1965 гг. На этих конференциях присутствовали докладчики из других городов СССР. Вообще Томск один из самых «магнитобиологических» городов; начиная с 1965 г. и по сей день этот город поставляет добротные диссертации по магнитобиологии, а с 1978 г. издательство Томского государственного университета издает сборники «Живые системы в электромагнитных полях».

Междисциплинарный характер исследований по электромагнитной биологии приводит к тому, что соответствующие доклады с 1963 г. появляются на Всесоюзных конференциях по бионике.

В сентябре 1975 г. в Болгарии состоялась Первая международная конференция по основным направлениям бионики, которая коротко называлась «Бионика-75». Кроме плановых докладов и дискуссий на этой конференции по инициативе болгарских исследователей была организована сверхплановая дискуссия на тему «Бионические проблемы магнитобиологии». Здесь впервые стали обсуждать междисциплинарные вопросы информационной значимости МП для биологических объектов, возможности управления с помощью МП деятельностью нормального и патологического организма и физико-химические механизмы биологического действия магнитных полей.

Так зарождается интеграция усилий ученых социалистических стран в области электромагнитной биологии.

В пределах СССР координационная деятельность секции бионики Научного совета по комплексной проблеме «Кибернетика» АН СССР началась с 1966 г., когда было созвано в Москве I Всесоюзное совещание по влиянию магнитных полей на биологические объекты. Второе подобное совещание проводилось в 1969 г.

С 1970 г. в Москве работает постоянно действующий семинар «Биологические системы и магнитные поля» Научного совета по комплексной проблеме «Кибернетика» АН СССР. На ежемесячных его заседаниях обсуждаются результаты магнитобиологических работ не только исследователей из Москвы, но из многих других городов СССР. Подобные семинары работают в Томске, Риге, Саратове, Саранске, Ижевске и в других городах.

С 1971 г. ежегодно проводятся всесоюзные магнитобиологические симпозиумы: «Реакции биологических систем на слабые магнитные поля» (Москва, 1971 г.), «Гигиеническая оценка магнитных полей» (Москва, 1972 г.), «Влияние искусственных магнитных полей на живые организмы» (Баку, 1972 г.), «Влияние естественных и слабых искусственных магнитных полей на биологические объекты» (Белгород, 1973 г.), «Магнитное поле в медицине» (Фрунзе, 1974 г.), «Влияние магнитных полей на биологические объекты» (Калининград, 1975 г.), «Физико-математические и биологические проблемы действия электромагнитных полей и ионизации воздуха» (Ялта, 1975 г.), «Применение магнитных полей в клинике» (Куйбышев, 1976 г.), «Клиническое применение магнитных полей» (Ижевск, 1977 г.), «Применение магнитных полей в медицине, биологии и сельском хозяйстве» (Саратов, 1978 г.), «Применение магнитных полей в клинической медицине и эксперименте» (Куйбышев, 1979 г.), «Магнитобиология и магнитотерапия в медицине» (Витебск, 1980 г.).

Труды перечисленных симпозиумов и конференций составляют только малую часть литературы, которая разбросана по различным журналам и изданиям (рис. 1).

Рис. 1. Динамика советских (1) и зарубежных (2) публикаций по магнитобиологии за последние годы

Ордината — число публикаций, абсцисса — годы

После выхода в свет сборника работ по магнитобиологии «Влияние магнитных полей на биологические объекты» [1971], изданного Научным советом по комплексной проблеме «Кибернетика» АН СССР, было издано несколько монографий и написаны обзорные статьи. Защищены десятки диссертаций по отдельным проблемам биологического действия МП. Появились библиографические указатели. В 1978 г. вышел из печати второй сборник Научного совета по комплексной проблеме «Кибернетика» под названием «Реакции биологических систем на магнитные поля».

На сегодняшний день существует не менее четырех тысяч литературных источников по биологическому действию МП, большинство из которых появилось в последнее десятилетие. Примерно половина публикаций посвящена реакциям нервной системы на МП. О магнитобиологии говорят и в учебниках, и в энциклопедиях. О ней снимаются кинофильмы.

В биологическом действии МП теперь уже мало кто сомневается, но на вопрос о том, как реализуется это действие, еще нет удовлетворительного ответа. Поэтому физико-химическому и физиологическому механизму влияния МП на биологические системы уделяется основное внимание на всех конференциях и симпозиумах.

В 1978 г. основана секция «Электромагнитобиология» при Научном совете по биофизике и Научном совете по радиобиологии АН СССР. В состав этой секции вошла подсекция «Биологическое действие статических и низкочастотных магнитных и электрических полей». Если магнитные поля прожили до этого союза бурную жизнь в биологии и медицине (о чем кратко рассказано выше), то ЭП вели достаточно скромное существование.

Основатель электрофизиологии итальянский исследователь Б. Гальвани впервые описал в 1791 г. влияние электричества на расстоянии, исследуя сокращения нервно-мышечного препарата лягушки при искровом разряде электрической машины.

Таким образом, почти одновременно, но независимо друг от друга было установлено влияние электричества и магнетизма на функции нервной системы, но электричеству (имеется в виду его контактное воздействие) повезло больше. В XIX в. зародилось и в XX в. продолжает победное шествие электрофизиология нервной системы, связанная с контактным раздражением нервной ткани и с регистрацией биопотенциалов. Электрическое поле рассматривается при эфаптической передаче в нервной системе и при изучении поведения электрических рыб. Организационные мероприятия по изучению биологического действия ЭП нам неизвестны, хотя отдельные доклады на эту тему появляются на конференциях по биоэффекту высокочастотных ЭМП.

Биологическое действие поля ультравысокой частоты (УВЧ) было обнаружено раздельно Д’Арсонвалем и Теслой уже через три года после того как это поле было получено Герцем в 1888 г. За прошедшие 90 лет вопросу о влиянии поля УВЧ на живой организм посвящено много обобщающих публикаций.

Особенно интенсивно биологическое действие полей УВЧ изучалось в двадцатых и тридцатых годах нашего столетия, когда отмечалось, что нервная система и церебральная, и особенно вегетативная, весьма чувствительны к воздействию волн ультравысокой частоты.

Следует заметить, что изучение влияния поля УВЧ на НС было вызвано в основном гигиеническими запросами. Наиболее интенсивно биологическое действие поля УВЧ изучалось в довоенные годы, а вскоре после второй мировой войны исследователи, интересовавшиеся этими проблемами, переключились на изучение биологического действия ионизирующих излучений или поля сверхвысокой частоты (СВЧ).

Поле СВЧ (микроволны) на шкале электромагнитных колебаний располагается рядом с диапазоном УВЧ. Поэтому неудивительно, что многие исследователи указывают на значительное сходство в биологическом действии полей УВ и СВЧ. Однако отмечается большее термическое действие и увеличение возможностей строго локального влияния поля СВЧ.

Характеристику современного состояния дел начать следует с того, что неврологические аспекты электромагнитной биологии, основанные на учениях И. М. Сеченова, Н. Е. Введенского и И. П. Павлова, считаются традиционно советскими областями исследований (и других стран, например, Польши и Чехословакии), В результате таких исследований в 50-х годах в социалистических странах был установлен предельно допустимый уровень (ПДУ) облучения радиоволнами на производстве, равный 10 мкВт/см², а в США и других капиталистических странах на 3 порядка выше, составляя 10 мВт/см². Беспрецедентное для научных положений различие в тысячу раз требовало разумных объяснений, которые не могли ограничиться только областью чистой науки.

Если верить американскому журналисту П. Броудеру, выпустившему в 1977 г. большую книгу популярного характера «Облученная Америка», то выходит, что только в 70-х годах американцы начали изучать влияние ЭМП на деятельность мозга.

На суперобложке упомянутой книги заявлено: «Микроволновая радиация может ослепить вас, изменить ваше поведение (курсив мой. — Ю. X.), вызвать генетические нарушения и даже убить вас. Эту опасность скрыли от вас Пентагон, государственный департамент и электронная индустрия». Войдя в роль спасителя нации от электромагнитного загрязнения среды, журналист не мог раскрыть всей правды, но нарисовал правдоподобную картину развития исследований по биологическому действию ЭМП.

Можно констатировать, что разнообразные исследования по электромагнитной биологии резко возросли в 70-х годах как внутри США (проекты «Пандора», «Сангвин», «Сифарер» и др.), так и через международные организации (Всемирная организация здравоохранения — ВОЗ, Международный союз радионаук (URSI) и др.). Достаточно активно такие исследования проводятся в рамках двустороннего соглашения между СССР и США об охране окружающей среды.

А всего лишь лет десять назад в этой области царила тишина. К жалобам персонала, обслуживающего радиолокационные станции, американцы немного прислушались после окончания второй мировой войны. Четыре года подряд начиная с 1957 г. собирались конференции трех военных служб (военно-морской, военно-воздушной и сухопутной). В итоге этих конференций признали только тепловой характер действия микроволн, установили указанный выше предельно допустимый уровень облучения неионизирующей радиацией, проигнорировали сообщения о возможном нетепловом влиянии на деятельность ЦНС и стали свертывать эти исследования.

Возобновление исследований по электромагнитной биологии в США носит взрывной характер. Отправной точкой возрождения интереса к биологическому действию ЭМП считают правительственный Акт о радиационном контроле здоровья, принятый конгрессом в 1968 г. Руководство этими исследованиями было передано Бюро радиационного здоровья (Роквилл, штат Мэриленд), которому, кроме других забот, предстояло теперь контролировать микроволновые печки, выпускаемые в США для домохозяек (здесь ПДУ сразу снизили до 5 мВт/см²). Увеличилось число учреждений, где стали изучать действие ЭМП различных диапазонов.

Возрастает активность представителей в этой области науки на международной арене, что считается экономически выгодным. Результатом такой активности явился Международный симпозиум в Варшаве (1973 г.), поддержанный ВОЗ, Министерством здравоохранения, образования и социального обеспечения США (которому подчиняется упомянутое выше Бюро радиационного здоровья) и соответствующим министерством ПНР, а также Международный симпозиум в г. Айрли (штат Вирджиния, США), поддержанный МСРН и Международной ассоциацией радиационной защиты (1977 г.). В г. Мэриленд (штат Флорида) состоялся советско-американский симпозиум «Гигиена окружающей среды» (1976 г.). В Хельсинки симпозиум по биологическому действию ЭМП был включен в программу XIX Ассамблеи МСРН (1978 г.). Подобный симпозиум состоялся и на XX Ассамблее МСРН в Вашингтоне (1981 г.).

Однако основные работы были сосредоточены внутри США с привлечением к работе исследователей разных специальностей. Некоторые результаты этих исследований можно выявить при анализе публикаций трудов отдельных симпозиумов и конференций.

После девятилетнего перерыва симпозиум по биологическому действию и гигиенической оценке микроволновой радиации состоялся в Ричмонде (1969 г.) при поддержке Вирджинского государственного университета. На этом симпозиуме впервые работала секция, где обсуждались доклады по влиянию ЭМП на нервную систему. На секции было заслушано 5 таких докладов (а всего их было 31).

Задачи симпозиума его руководитель биофизик С. Ф. Клири сформулировал в четырех пунктах: 1) подведение итогов работ за несколько лет; 2) влияние ЭМП на ЦНС; 3) измерение ЭМП; 4) уяснение ПДУ; 5) изучение механизмов биологического действия ЭМП.

Основной доклад, где были отражены в основном собственные исследования, сделал А. Фрай. Р. Макаффи доказывал тепловое действие ЭМП на периферические нервы.

Профессиональный нейропсихолог Д. Джастесен сообщил о затормаживании выработанных навыков у крыс при воздействии ЭМП. Канадские исследователи Дж. Теннер и К. Ромеро-Сиерра отметили изменение поведения птиц в ЭМП. К. Додж доложил о работах советских исследователей в этой области. Важно подчеркнуть, что перечисленные докладчики активно работают по указанной тематике до сих пор.

Жанет Хилер, выступившая с обзором советских работ по клинической оценке действия ЭМП представляла Службу телекоммуникационной политики при президенте, которая координирует работы в США по биологическому действию ЭМП.

На следующей конференции, проходившей через 4 года в Варшаве, реакциям НС на ЭМП было посвящено уже почти 40% сообщений, через год (1974 г.) этот показатель достиг вначале около 50% (Конференция по биологическому действию неионизирующей радиации, созванная Нью-йоркской академией наук), а потом и всех 100% (Конференция по взаимодействию мозга со слабыми электрическими и магнитными полями, созванная Массачусетским технологическим институтом). Можно считать, что к этому сроку (1974 г.) в США оформился стойкий интерес к реакциям НС на ЭМП.

Анализ докладов на последующих конференциях показывает, что неврологические доклады составляют 40—50%, а их методологический и методический уровень непрерывно возрастает.

На Варшавской конференции секция по изучению реакций НС решила в последующем: 1) проводить исследования при разных режимах облучения (наибольшее распространение получили воздействия низкочастотными модулированными микроволнами); 2) изучить электрическую активность мозга во время воздействия микроволн «под лучом» (наиболее перспективным является использование угольных электродов, а сама запись ЭЭГ «под лучом» интересна для обратной модуляции ЭМП в ритме наличной ЭЭГ); 3) уделить внимание изменениям метаболизма нервной ткани при воздействии ЭМП (наиболее интересны в этом плане исследования У. Эйди по связыванию меченого Са⁺⁴⁵); 4) уточнить морфологические изменения мозга при действии ЭМП (важно участие глиальных элементов в реакциях на ЭМП, изменения в клеточной мембране и во внутриклеточных органеллах).

Хотя в решении это не нашло отражения, пятым важным направлением следует считать сенсорную индикацию ЭМП, которая связана в большей степени с явлением радиозвука, открытым А. Фраем.

Имеются сведения, что в мире проблемой биологического действия ЭМП занимается около 700 исследователей и число их продолжает увеличиваться, охватывая разные страны.

За последние годы американские исследователи подтвердили саму возможность влияния слабых ЭМП на функции НС, о чем раньше говорили только советские исследователи. ЭМП могут сами вызывать ощущения («радиозвук») и снижать чувствительность человека и животных к другим раздражителям, изменять электрическую активность мозга (особенно гипоталамуса и коры), нарушать процессы формирования навыков, процессы хранения информации в мозгу и ее воспроизведения. Эти неспецифические изменения в ЦНС могут служить основой для изучения возможности направленного влияния ЭМП разных параметров на отдельные специфические функции ЦНС.

Когда речь заходит о пороговой плотности потока мощности (ППМ) при исследовании реакций ЦНС и ЭМП, в США обращаются к своему стандарту (10 мВт/см²) как к точке отсчета. Это обстоятельство нашло отражение в современной зарубежной литературе по биологическому действию микроволн, в которой указаны последние достижения электромагнитной биологии.

Это свидетельствует, что за последние годы увеличилось число исследований по использованию различных показателей деятельности ЦНС при действии слабых ЭМП.

Если вспомнить, что У. Эйди исследует ЭМП, близкие по своим параметрам к ЭМП, создаваемым мозгом млекопитающих, а Т. Баллок изучает ЭМП, создаваемые некоторыми электрическими рыбами, то можно заключить, что сейчас начинают интенсивно изучать биологическое действие (в основном на ЦНС) ЭМП, близких по своим параметрам к естественным ЭМП биологического происхождения.

После радиочастотных ЭМП сегодня в мире начинают исследовать биологическое действие низкочастотных ЭМП, среди которых на первое место претендуют ЭП промышленных частот (50 Гц в СССР и 60 Гц в США). Само название частот указывает на их распространенность, а успехи медико-биологических исследований начинают срывать с них маску безобидности.

Однако с биологической точки зрения фаворитами в этом необычном соревновании следует назвать ЭМП с частотами, близкими к естественным ЭМП. Естественность их может определяться или космо-геофизическими источниками, или биологическим происхождением.

В последнем случае преимущественная частота колебаний биопотенциалов головного мозга человека привлекает к себе наибольшее внимание как по своей актуальности, так и по некоторой доли таинственности, которая, возможно, связывает мозг с окружающим миром. Благоговение перед цифрами, свойственное пифагорейской школе греческих философов, в наше время сосредоточилось на альфа-ритме электроэнцефалограммы человека (ЭЭГ), занимающем частоту 8—12 Гц. Даже если нейрофизиолог изучает реакции мозга на ЭМП радиоволнового диапазона, он старается модулировать эти радиоволны частотами, близкими электроэнцефалограмме.

Возникает мысль о неслучайном сходстве преобладающих частот ЭЭГ мозга человека и низкочастотных пульсаций геомагнитного поля (ГМП). Эти пульсации варьируют в пределах 0,1—100 Гц, но наибольшая их амплитуда приходится на диапазон 8—16 Гц, т. е. диапазон альфа-ритма ЭЭГ человека. Не исключено, что при формировании мозговой деятельности в процессе эволюции использовались ритмы внешней среды для создания внутренних ритмов. Подобным образом окружающие неорганические вещества превращались в органические. Оказалось, что этот процесс, который мы хотели использовать только для иллюстрации превращения «неорганических» ритмов в «органические», тоже происходит при участии ЭМП. Как показали результаты недавних экспериментальных работ, абиогенный синтез аминокислот может происходить в темноте при наличии МП. В контрольных опытах, где поля не было, не было и абиогенного синтеза аминокислот.

Получается, что ЭМП являются необходимым условием зарождения жизни на Земле. И их роль не ограничивается ролью акушера, помогающего только при родах. Недавние палеонтологические данные свидетельствуют о том, что периоды инверсии геомагнитных полюсов сопровождаются изменением видового состава донной морской фауны. Некоторая экзотичность месторасположения фауны дает дополнительные аргументы в пользу биологической активности именно геомагнитного поля, а не климатических условий (они на дне моря относительно постоянны) и ионизирующих излучений (они поглощаются толщей воды).

Возможно, естественные ЭМП следует включать в разряд факторов эволюции живого мира, поскольку они могут принимать участие в образовании новых видов, т. е. включаться в самый главный биологический процесс. Некоторые экспериментальные работы показывают, что искусственные ЭМП могут обладать мутагенным действием. Особенно наглядно это свойство ЭМП выявляется в экспериментах на микроорганизмах, которые составляют основу живого мира.

Однако, удалившись к истокам жизненных процессов, мы потеряли из виду наш основной объект — нервную систему. Возможно, эволюционная молодость этой системы определяет ее сродство с ЭМП. И если американские исследователи только в 70-х годах нашего столетия стали рассматривать нервную систему как основную мишень при воздействии ЭМП, то академик А. А. Ухтомский еще в 1932 г., характеризуя работы А. В. Леонтовича, писал в статье «К пятнадцатилетию советской физиологии»: «Смелая мысль, что передача нервных влияний совершается здесь через электрическую индукцию с нейрона на нейрон, приобретает солидный фундамент, а вместе с тем получают известное освещение и многие, непонятные до сих пор, стороны работы нервной системы»[1].

Отсюда можно сделать вывод, что нервная система является самым «электромагнитным образованием» организма, и потому внешние (искусственные или естественные) ЭМП влияют прежде всего на эту систему по принципу «поле на поле».

Конечно, имеются и другие механизмы воздействия ЭМП на нервную систему, куда следует отнести и индукцию ЭДС при действии низкочастотных магнитных полей, и нагревание при действии сильных микроволн, и многие другие эффекты, реализующиеся на квантово-механическом уровне. Выяснение роли отдельных механизмов в сложном процессе взаимодействия биологической системы с ЭМП является одной из основных задач электромагнитной биологии.

При выполнении этой задачи нельзя ни на минуту забывать, что само ЭМП является сложным событием материального мира, обладающим несколькими биотропными параметрами: интенсивностью, градиентом, вектором, частотой, формой импульса, экспозицией и локализацией. Эти семь биотропных параметров, как семь нот в музыке, позволяют разыгрывать сложные мелодии жизненных процессов.

Хотя мы опять удалились от нервной системы, такие удаления показывают тесную взаимосвязь насущных проблем электромагнитной нейрофизиологии с другими проблемами общей электромагнитной биологии. Не зная еще последовательности реализации различных механизмов биологического действия ЭМП, мы уже можем сегодня нарисовать общую картину возникновения реакций на разных уровнях организации биологической системы.

Молекулярный уровень, хоть он и подвержен влиянию ЭМП, не имеет специфичности, свойственной только нервной системе. К примеру, активность фермента моноаминооксидазы, полученного из печени или из головного мозга крыс, будет одинаково изменяться под влиянием МП.

Уже на уровне главнейшей структуры ЦНС, в синапсах, наблюдали с помощью электронной микроскопии существенные изменения после воздействия ЭМП. В области пресинаптической терминали отмечали набухание митохондрий и появление крупных полиморфных вакуолей, что свидетельствует о нарушении водного обмена. Вакуоли больших размеров возникали и в постсинаптических областях: дендритах и шипиках. Число синаптических пузырьков часто уменьшалось. Иногда пропадали микротрубочки.

С помощью микроэлектродной техники было показано, что импульсная активность у большинства нейронов головного мозга уменьшалась, хотя встречались отдельные нервные клетки, которые учащали частоту разрядов при воздействии ЭМП.

Кроме нервных клеток, в реакцию на ЭМП включались и глиальные элементы, играющие роль посредников между кровеносными сосудами и нейронами. Глиальные клетки изменяли способность окрашиваться серебром, меняли электронно-оптическую плотность ядра и протоплазмы и увеличивали свои отростки при воздействии ЭМП.

Скорее всего, участием глиальных клеток в реакциях на ЭМП можно объяснить появление медленных колебаний в электрической активности головного мозга. Характерно, что такие изменения в ЭЭГ возникали с большим латентным периодом (не менее нескольких секунд), продолжались длительное время после окончания воздействия и часто сопровождались преобладанием тормозного процесса в ЦНС.

Последнее обстоятельство может объяснить замедление образования новых условных рефлексов у животных, находящихся в усиленных ЭМП. Уже закрепленные временные связи медленно и не всегда реализовались в этих условиях. Нарушались процессы хранения информации в ЦНС, т. е. память. Иными словами, ЭМП могут активно вмешиваться в процессы мозговой деятельности животных, чаще всего нарушая их.

Хотя перенос данных, полученных в экспериментах на животных, в область человеческой практики представляет отдельную сложную проблему, гигиенисты решают эти вопросы. Правда, как было сказано выше, решают в разных странах по-разному. Определенным подтверждением правильности советской гигиенической политики в области неионизирующих излучений можно считать принятое правительством Канады снижение с февраля 1977 г. ПДУ с 10 до 1 мВт/см².

Рассуждая о влиянии ЭМП на человека, мы не можем миновать привычного и обычного критерия воздействия — ощущения. Ощущаются ли ЭМП, не обладающие тепловым действием? Если раньше мы склонялись к отрицательному ответу на этот вопрос, то последние наши эксперименты заставляют изменить прежнюю позицию. Однако об этом мы расскажем подробнее в следующей главе.

Небольшой исторический экскурс показал, что история электромагнитной биологии делается на наших глазах.

Недавнее появление ЭМП в нейрофизиологических лабораториях уже позволяет буквально в новом свете увидеть нервные процессы на всех уровнях организации нервной системы: от квантово-механического до психологического. Это позволяет надеяться, что широкое применение ЭМП в качестве инструмента исследования деятельности нервной системы позволит решить не только практические вопросы медицины, связанные с гигиеной и терапией, но и раскрыть новые тайны в работе головного мозга.