Существует стабильное представление о том, что флуктуации фоновых магнитных полей, возникающие либо в периоды геомагнитных возмущений, либо инициированные техногенным агентом, а так же проявляющиеся в местах естественных активных геологических разломов, могут являться причиной нарушений функционирования основных регуляторных систем организма человека, таких как нервная и сердечно-сосудистая система. Это в свою очередь, может приводить к снижению резистентности организма к различным заболеваниям. Данное положение подтверждают эпидемиологические данные по повышению уровней госпитализаций, вызванных подобными геомагнитными условиями [1; 5]. В то же время, данные о реакции функциональных систем организма человека в периоды непосредственного воздействия вариаций параметров магнитных полей носят относительно фрагментарный характер, в первую очередь это относится к online-оценкам функционального состояния мозга человека. В связи с этим, было организованы и проведены экспедиционные исследования динамики показателей функционального состояния мозга человека в естественных условиях в зоне активного геологического разлома с аномальным градиентом магнитного поля. В результате исследований была выявлена индуцированная реакция в динамике параметров электрической активности мозга человека при непосредственном влиянии градиентного магнитного поля. Кроме того были выявлены топологические особенности изменения параметров ЭЭГ при воздействие аномального магнитного поля.
Исследования проводились в экспедиционном режиме в Кош-Агачском административном районе Республики Алтай (пос. Бельтир) с 1-го по 3-е августа 2013 года с участием двух волонтеров. В 2014 году исследование проводилось с участием трех волонтеров с 28-го по 29-е июля. У каждого из волонтеров проводилась фоновая запись ЭЭГ за пределами магнитоаномальной зоны, после чего волонтер заходил в зону с аномальным значением магнитного поля где находился в течении десяти минут.
Для определения изменения характеристик электрической активности головного мозга использовался электроэнцефалографический комплекс «Энцефалан-ЭЭГР -19/26» (рисунок 1 б), позволяющий проводить мониторинг параметров ЭЭГ в автономном режиме с записью данных на карту памяти регистратора (по типу холтеровских ЭКГ) при полной свободе жизнеактивности человека в любых условиях его размещения.
Также в исследуемом районе производились магниторазведочные работы. Основная цель изучения магнитного поля заключалась в изучении характера и структуры магнитного поля выявленных участков разломных зон. Работы включали в себя маршрутные съемки, исследования отдельных площадок (микромагнитная съемка). Изучаемый микромагнитной съемкой участок представляет собой глыбу гнейсовых пород. В связи с процессами динамометаморфизма домены магнитосодержащих минералов в ней приобрели четкую ориентацию, которая и обусловила сильноградиентные неоднородности магнитного поля в пределах глыбы, порядка десятков тысяч нТл/м (рисунок 1 в).
Для анализа, в контексте настоящей работы, были использованы временные ряды амплитудных значений ЭЭГ, которые были разбиты на одноминутные интервалы: десять интервалов соответствуют времени нахождения волонтера за пределами аномальной зоны и десять интервалов соответствует времени нахождения волонтера в зоне магнитной аномалии. Затем для каждого интервала, с помощью дискретного Фурье-преобразования, производился расчет значений спектральной мощности, для диапазонов частот (0,3—4,0 Гц, 8,0—13,0 Гц), по всем ЭЭГ — отведениям для всех экспериментальных серий. После чего для каждого отведения ЭЭГ были усреднены значения спектральной мощности для всех волонтеров за десять минут нахождения в аномальной зоне и за ее пределами.
На рисунке 2 представлено распределение спектральной плотности амплитуд в диапазоне частот 0,3—4,0 Гц по 19 отведениям для каждого волонтера усредненых за десятиминутные интервалы нахождения в аномальной зоне и за ее пределами. Данное представление результатов позволяет отметить эффект значимого увеличения амплитудных значений по всем 19 отведениям ЭЭГ при нахождении волонтеров в зоне с аномальным значением магнитного поля. Кроме того можно отметить отведения наиболее сильно реагирующие на аномальные характеристики магнитного поля.
Так аплитуда затылочного отведения о1 увеличивается в аномальной зоне в 2,9 раза и аплитуда височного отведения Т5 в 2,8 раза относительно значений спектральной плотности амплитуд за пределами зоны с пространственно неоднородным магнитным полем. Таким образом, можно предположить, что в большей степени реагируют на изменения магнитного поля височные и затылочные отделы головного мозга.
Кроме того, подобные эффекты наблюдаются и для других функциональных диапазонов ЭЭГ, в частности для α активности. На рисунке 3 представлено распределение спектральной плотности амплитуды в диапазоне частот 8—13 Гц. Данное распределение позволяет отметить аналогичный эффект увеличения амплитудных значений по всем 19 отведениям. В большей степени, относительно остальных отведений, увеличение значений спектральной плотности амплитуд происходит на канале Т6 (в 1,9 раза). Следует отметить, что данное отведение относится к височному отделу головного мозга.
Таким образом, данное представление результатов, наряду с реакцией активации по всем ЭЭГ отведениям во время нахождения в аномальной зоне, позволяет отметить каналы, по которым фиксируется наибольшее увеличение амплитудных значений, что в свою очередь позволяет сделать предположение о том, какие отделы головного мозга наиболее подвержены влиянию градиентного магнитного поля. Так в диапазоне дельта активности ЭЭГ были выделены два канала о1 и Т5 (затылочные и височные доли соответственно), а в диапазоне альфа активности выделен канал Т6 соответствующий височному отделу мозга. В связи с чем, можно предположить, что в большей степени реагируют на изменения магнитного поля височные и затылочные отделы головного мозга.
Список литературы:
1.Бреус Т.К., Чибисов С.М., Баевский Р.М. Хроноструктура биоритмов сердца и факторы внешней среды. М.: Изд-во «Полиграф сервис», 2002.
2.Владимирский Б.М Солнечная активность и общественная жизнь. Космическая историометрия: от первых российских космистов до наших дней. М.: Изд-во Либроком, 2013. — 192 с.
3.Дубров А.П. Геомагнитное поле и жизнь: Краткий очерк по геомагнитобиологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. — 176 с.
4.Колесник А.Г., Колесник С.А., Побаченко С.В. Электромагнитная экология. Томск: ТМЛ-Пресс, 2009. — 336 с.
5.Ораевский В.Н., Бреус Т.К., Баевский Р.М., Рапопорт С.И., Петров В.М., Барсукова Ж.В., Гурфинкель Ю.И., Рогоза А.Т. Влияние геомагнитной активности на функциональное состояние организма // Биофизика. — 1998. — Т. 43, — вып. 5. — С. 819—826.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.