Текст книги "Мозг в электромагнитных полях"
Автор книги: Юрий Холодов
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 9 страниц)
Глава 8. Нейрон или глия?
Гемато-энцефалический барьер представляет собой сложную анатомическую, физиологическую и биохимическую систему, определяющую скорость проникновения отдельных веществ в мозг. На рис. 11 приведена схема сосудо-глио-нейронного комплекса, из которой следует, что важную барьерную функцию выполняет астроцит.
Хотя обсуждение вопросов влияния ЭМП на гемато-энцефалический барьер началось с регистрации морфологических изменений глиальных элементов не позже 1966 г. в работах М. М. Александровской, остро подчеркивалась его важная роль в реакциях ЦНС на ЭМП в работе А. Фрая в 1974 г., а на международном симпозиуме в 1977 г. эта проблема уже в качестве одной из важных обсуждалась за круглым столом.
Эксперименты электромагнитобиолога А. Фрая предназначены были определить влияние ноля СВЧ на мозг крыс. Оказалось, что импульсное поле СВЧ было более эффективным, чем непрерывное, судя по флюоресценции срезов мозга в ультрафиолетовом свете после введения в вену 0,15 мл 4%-ного раствора флюоресцина натрия. Картина флюоресценции наводит на мысль, что сосудистое сплетение желудочков мозга участвует в реакциях ЦНС на ЭМП, но этот эффект не всегда ограничивается только желудочками, но наблюдается также и в других областях мозга, особенно в промежуточном мозге. Поскольку облучение животных было общим, нельзя с уверенностью сказать, что эффект, наблюдаемый в мозге, прямой. Он мог быть результатом рефлекторного механизма. Сосудистое сплетение мозга явилось для советского биофизика С. Е. Бреслера и соавторов [1978] объектом исследования влияния ПМП на проницаемость биологических мембран.
Изменения гистогематического барьера и микроциркуляции наблюдали советские гигиенисты у лиц, работавших в условиях воздействия неблагоприятных факторов производственной среды (химическая интоксикация, вибрация, ЭМП радиочастот), сходные изменения свидетельствуют о неспецифическом характере реакций не указанные факторы среды.
В работах американского морфолога Э. Альберта, проведенных на крысах и хомячках с использованием электронно-микроскопической методики, показаны изменения нейроглии и микроциркуляции в мозге, связанные с повышением проницаемости гемато-энцефалического барьера, после воздействия поля СВЧ 2450 МГц 10 мВт/см2.
Описанные Э. Альбертом нарушения ультраструктуры головного мозга млекопитающих совпадают с данными советских исследователей, которые изучали действие ПМП на мозг. Грузинские морфологи электронно-микроскопическим методом исследовали изменения, возникающие в средней супрасильвиевой извилине коры больших полушарий головного мозга кошки после 1-часового воздействия ПМП индукцией 60 мТл. Изменения наблюдали не во всех нервных и глиальных клетках и не во всех синапсах. В нейронах разных слоев коры отмечали сходные реакции: появление инвагинаций ядерной оболочки, расширение цистерн и каналец эндоплазматической сети, уменьшение числа рибосом, набухание митохондрий, гипертрофию комплекса Гольджи и увеличение количества лизосом. Таким образом, под влиянием ПМП изменяются почти все структурные элементы тела нейрона. Причем изменения со стороны ядерной оболочки, митохондрий и комплекса Гольджи свидетельствуют о повышении метаболических процессов, а состояние эндоплазматической сети и рибосом говорит о подавлении белкового синтеза.
Рис. 11. Схема нейро-глио-сосудистого комплекса, являющегося структурной основой мозговой ткани
МГ – микроглин, ОГ – олигодендроглия, АГ – астроцитарная глия.
Наиболее заметные изменения возникали в ультраструктуре синапсов, особенно со стороны пресинаптических терминалей. Отмечали набухание митохондрий и появление крупных полиморфных вакуолей. Такие вакуоли достигали особенно больших размеров в постсинаптических областях: дендритах и шипиках.
В аксодендритных синапсах возникала значительная вариабельность размеров синаптических пузырьков, их перераспределение в бутоне и уменьшение общего числа. Встречались терминали, в которых вообще не было синаптических пузырьков. Эти картины свидетельствуют о значительном нарушении синаптической передачи после воздействия ПМП.
Недавно возникла гипотеза о возможном влиянии ЭМП на микротрубочки и в связи с этим на аксональный транспорт. Это предположение связано не только с фактами, свидетельствующими об изменении функций НС под влиянием ЭМП, но и с сообщениями о возникновении при действии ЭМП катаракты в хрусталике глаза, нарушении ретины, снижении сперматогенеза и ненормальном развитии куколок насекомых. Во всех перечисленных процессах важную роль играют микротрубочки.
Если в опытах в пробирке обсуждаемая гипотеза получила подтверждение при электронно-микроскопическом исследовании мозга крыс (исчезали микротрубочки в дендритах нейронов гипоталамуса), то в экспериментах с изолированной нервной тканью (ткань головного мозга или вагусного нерва кроликов-альбиносов) воздействие импульсного ЭМП 3,1 ГГц 240—900 Вт/м2 не вызвало эффекта.
Как указывалось в предыдущей главе, при регистрации электрической реакции головного мозга на различные ЭМП исследователи отмечали появление медленных высокоамплитудных колебаний биопотенциалов. В последнее время отводят важную роль в формировании именно медленных компонентов ЭЭГ глиальным элементам.
В опытах, проведенных нами совместно с М. М. Александровской методами световой микроскопии, реакция нейроглии и нейронов сензомоторной области коры больших полушарий животных, побывавших в ПМП 20,0—30,0 мТл, определялась морфологическими методами.
Уже через 3 мин после начала действия МП на голову кролика обнаружено увеличение числа окрашенных астроцитов в поле зрения микроскопа с 9,0±0,5 (контроль) до 16,7±0,4 и увеличение числа клеток микроглии с 11,5±0,4 (контроль) до 19,7±0,4. Отмечалось также увеличение числа клеток олигодендроглии. Нейроны при тех же условиях оставались сохранными, с хорошо выраженным ядром и ядрышком.
Через 1 ч после начала воздействия ПМП у кроликов отмечали более резкое увеличение (до 23,0±0,5) числа окрашенных клеток астроцитарной глии с увеличением тел и отростков. Число клеток других видов глии также увеличивалось. Нейроны оставались интактными.
Через 10—12 ч после начала воздействия у кроликов и кошек число клеток глии в сравнении с нормой оставалось большим. Нейроны претерпевали обратимые изменения в виде набухания и гиперхроматоза.
Через 60—70 ч после начала воздействия ПМП в головном мозге у кроликов, кошек и крыс наблюдали продуктивно-дистрофические нарушения нейроглии с набуханием олигодендроцитов и появлением дренажных клеток. Дистрофические нарушения захватывали и нервные клетки. Морфологически определялась картина гипоксической энцефалопатии с дистрофическими изменениями как астроцитов, так и микроглии.
Нужно заметить, что реакцию со стороны глиальных элементов в головном мозге при действии МП отмечали многие исследователи.
Сотрудник Куйбышевского медицинского института С. А. Батурина изучала особенности гипоталамической нейросекреции крыс после действия ПМП малых интенсивностей – от 1 до 10 мТл. Длительность воздействия продолжалась несколько минут. Материал взят непосредственно после сеанса ПМП через 15, 30 мин, 1, 2 ч, 1, 3, 5, 7, 10, 12, 15, 20 сут. Об интенсивности нейросекреции судили по количеству нейросекрета в клетках и отростках, размерам клеток, ядер и ядрышек, соотношению нейросекреторных клеток, находящихся в различных фазах нейросекреторного цикла. Полученные количественные данные обработаны статистически и составлены вариационные гистограммы. В работе также использовали метод гистоавторадиографии с введением тимидина-Н3.
Однократное 5-минутное воздействие ПМП приводило к быстрому выводу нейросекрета из нейрогипофиза: через 5—15 мин количество нейросекрета быстро снижалось. Выведение нейросекрета из нейрогипофиза, являющегося депо для нейрогормонов, происходило в течение 1 ч.
Через 1—2 ч после первою сеанса отмечался выход нейросекрета из нейроцитов супраоптических ядер, а также значительное усиление нейросекреции. В стадию синтеза переходила большая часть клеток – 48,8% (в контроле – 11,4%). Наряду с этим отмечалось значительное количество нейросекреторных гранул в отростках нервных клеток, где образуются довольно крупные расширения в виде капель диаметром до 10 мкм и более. Возрастал объем нейросекреторных клеток.
В паравентрикулярном ядре большая часть клеток переходила в стадию синтеза и накопления нейросекрета. Активное выведение нейросекрета отмечалось черев 1 сут после сеанса ПМП.
Первое воздействие ПМП приводило к тому, что большая часть клеток ядер начинала функционировать в одинаковой фазе. Под влиянием ПМП в ядрах гипоталамуса резко снижалось количество клеток, находящихся в состоянии покоя. Стадии покоя и накопления кратковременны, поэтому на препаратах большая часть клеток находилась или в состоянии синтеза, или в состоянии выведения. После действия ПМП в 10 мТ отмечался одновременный выброс нейросекрета из ядер гипоталамуса через 1—2 ч. В связи с этим нейросекрет неравномерно поступал в нейрогипофиз: в стадии выведения его много, а в стадии синтеза он почти полностью отсутствует. Этим могут быть объяснены циклические изменения, отмечаемые другими авторами в функциональной активности периферических эндокринных органов под влиянием ПМП.
Повышенная нейросекреторная активность гипоталамических ядер сохранялась в течение 10—12 сут.
Увеличение количества сеансов ПМП не вызывало дальнейшего усиления нейросекреторной активности. Стимулирующим действием на нейросекрецию обладало первое воздействие, а последующие сеансы оказывали поддерживающее действие. Повышение количества сеансов ПМП (в данном случае до 10) приводило к постепенному снижению эффекта стимуляции нейросекреции. Это свидетельствует о возможности адаптации организма к действию ПМП.
Под влиянием ПМП усиливается функция всех долей гипофиза, о чем косвенно свидетельствует повышение индекса меченых Т-Н3-ядер клеток аденогипофиза и нейрогипофиза.
Ни в одном из изученных случаев повреждающего действия ПМП на нейроциты не отмечено, что свидетельствует о высоком функциональном напряжении гипоталамуса.
В этой работе показано изменение под влиянием ПМП нейросекреторной активности крупноклеточных ядер гипоталамуса, в которых происходит синтез гормонов вазопрессина и окситоцина, обладающих прессорным и антидиуретическим действием.
Суммируя гистологические данные, мы составили табл. 3, из которой следует, что глия первой вовлекается в реакцию, первой среди равно реагирующих на МП элементов нейро-глио-сосудистого комплекса. Правда, роль капилляров в этой реакции изучена еще недостаточно (о чем свидетельствует знак вопроса в таблице), особенно в начальные периоды воздействия МП. Можно надеяться, что в скором времени заполнится и этот пробел в наших знаниях.
Участие глиальных образований в реакциях мозга на МП подтвердили недавно исследования [Думбадзе и др., 1980], проводимые в лаборатории известного физиолога члена-корреспондента АН СССР А. И. Ройтбака, который наиболее активно в нашей стране изучает роль глии в деятельности нервной системы. Суть упомянутых исследований заключается в том, что в вызванном электрическом ответе коры больших полушарий головного мозга при ее прямом электрическом раздражении во время действия ПМП отмечали ослабление медленного отрицательного потенциала. Такой эффект объясняют деполяризующим действием ПМП на глиальные клетки.
Знаменательно, что физиологические исследования проводятся параллельно с электронно-микроскопическими, которые показали, что в олигодендроцитах отмечается повышение электронно-оптической плотности ядра и цитоплазмы. У отдельных дендроцитов набухали тела и отростки; в них наблюдали уменьшение отдельных органоидов. Изредка попадались шиповидные выросты астроцитов, в которых имелись синаптические пузырьки. Скорее всего, ПМП приводило к распаду мембран астроцитарного отростка.
Таблица 3. Параметры морфологических реакций нейро-сосудистого комплекса центральной нервной системы на магнитные поля свыше 20 мТл в зависимости от длительности экспозиции
| Десятки секунд | — | — | — | — | — |
| Минуты | — | + | ? | Десятки минут | — |
| Десятки минут | + | + | + | Сутки | + |
| Часы | + | + | + | Недели | + |
| Сутки | + | + | + | Месяцы | + |
Из приведенного описания следует, что в зависимости от целевой установки исследователя одни и те же морфологические изменения в головном мозге после воздействия ЭМП трактуются по-разному, исходя из ориентации в объяснении тех или иных интегральных функций ЦНС, проявляющихся в поведении целостного организма.
Впервые электронно-микроскопические изучения реакций мозга на МП начал Ю. М. Ирьянов в г. Ижевске. Он использовал длительные (до 75 ч) воздействия ПМП индукцией 2; 20; 200 и 400 мТл, а также ПеМП 50 Гц с индукцией 100 мТл. Исследовалась не только непосредственная реакция, но и репарационные процессы, возникающие через разные сроки после прекращения магнитного воздействия. Опыты проводились на мышах, так как эти животные становятся основным объектом магнитобиологических исследований и возможность сравнения данных различных исследователей значительно увеличивается. Изучали ультрамикроскопические изменения в нейронах и мантийных клетках гассерова ганглия, а также в седалищном нерве.
Наблюдаемый эффект зависел от индукции МП (2,0 мТл эффекта не вызывали), от характера, МП (переменное более эффективно, чем постоянное) и от длительности воздействий. Магнитобиологический эффект не ограничивался только временем воздействия МП, но длился еще долгое время (несколько суток) после прекращения воздействия. Эти выводы согласуются с многочисленными магнитобиологическими данными, полученными другими методами исследования. Однако оригинальность этой работы заключается в том, что в ней впервые показана высокая чувствительность к МП митохондрий, эндоплазматического ретикулума других органоидов нервной клетки.
Гипотеза о первичном действии МП на проницаемость биологических мембран сейчас наиболее распространена. Ю. М. Ирьянов [1971] также склоняется к этому мнению, основываясь на своих достаточно убедительных электронно-микроскопических данных. Однако он идет дальше указанного общего заключения, доказывая наибольшую чувствительность к МП мембран митохондрий и эндо-плазматического ретикулума в сравнении с другими мембранами нервной клетки. Более того, чувствительность к МП мембран этих органоидов зависит и от их локализации. К примеру, в теле нейрона изменения были более выраженными, чем в нервном волокне.
Высокая реактивность нейронов связывается с характером липопротеидных связей. Ю. М. Ирьянов не расшифровывает возможную структуру этих связей, в то время как его научный руководитель К. К. Сергеев, автор липопротеидной гипотезы нейроплазмы, указывает на возможность влияния внешних МП на электромагнитные силы, создающие липопротеидные и нуклеопротеидные комплексные соединения.
Если полученные в 60-х годах электронно-микроскопические данные Ю. М. Ирьянова можно рассматривать как эпизодические (сейчас эти исследования в Ижевске не проводятся) достижения одиночки, то 70-е годы характеризуются включением в русло нейромагнитобиологических исследований нескольких гистологических школ [Сперанский и др., 1976].
В этой связи прежде всего следует указать на электронно-микроскопические работы [Эрназаров, 1979], проводимые в Ташкентском медицинском институте под руководством М. С. Абдуллаходжаевой. В этих работах основное внимание уделяется зависимости эффекта от параметров воздействующего МП и от региональных особенностей участков головного мозга крыс (кора больших полушарий и гиппокамп). Исследователи концентрируются на детализации внутриклеточных изменений в центральном нейроне.
Представители грузинской нейроморфологической школы Т. И. Кикнадзе и Н. Л. Лазриев подчеркивают роль глии в реакциях головного мозга кошки на ПМП, хотя также тщательно описывают структурные изменения в нервной клетке. Эти работы отличаются комплексным морфологическим и электрофизиологическим подходом к наблюдаемым реакциям.
Среди зарубежных исследователей уже упомянутый Э. Альберт, ставший недавно президентом Биоэлектромагнитного общества, уделяет много внимания структурным изменениям головного мозга после воздействия на животных полем СВЧ.
При обсуждении сложного и важного вопроса о специфичности биологического действия МП Ю. И. Ирьянов приходит к выводу о специфическом действии МП на структуру митохондрий. Основанием для такого вывода послужили немногочисленные литературные сведения об угнетении дыхания и окислительного фосфорилирования в МП. Однако другие данные показывают, что характер измерения процессов дыхания в МП носит фазный характер, а также зависит от интенсивности МП и особенностей биообъекта. Так что на субклеточном уровне мы еще не можем четко обнаружить специфичность в действии МП.
Анализ изменений рибосом и ядрышка в МП приводит к заключению о снижении интенсивности синтеза белка в клетке. Вероятно, здесь уместно было охарактеризовать и степень изменения синтеза РНК.
Заканчивая эту часть книги, мы должны отметить, что анализ реакций клеток ЦНС на ЭМП подтвердил основные выводы, полученные при исследовании на системном и организменном уровнях. Эти реакции могут возникать при непосредственном действии ЭМП на структуры нервной ткани. Они отличаются небольшой прочностью, значительным латентным периодом и длительным последействием. Применение гистологического метода исследований дало дополнительные сведения о характере изучаемых реакций, многие особенности которых можно объяснить вовлечением глиальных элементов ЦНС.
Следует заметить, что, изучая влияние ПМП и ПеМП индукцией от 16,0 до 32,0 мТл, американские исследователи не могли обнаружить у кроликов «нейропатологии», хотя воздействовали МП по 3—4 ч в день на протяжении 15—20 сут. Они справедливо отмечают, что нейроглия может давать подобную реакцию на воспаление (энцефалит), которое часто встречается у кроликов. Для дальнейшего анализа глиальной гипотезы, характеризующей реакцию ЦНС на ЭМП, необходимо стандартизировать объект исследования (лучше не кролики), методы окраски (они не совпадают) и способы обработки (имеются количественные методы). Напомним, что совокупность данных, которые нам известны, чаще свидетельствует об участии нейроглии в реакциях НС на ЭМП.
Косвенные данные показывают, что под влиянием ЭМП претерпевают значительные изменения окислительные процессы. Но на этом пути мы уже должны выходить за пределы физиологического анализа и приниматься за биохимические исследования.
Глава 9. Мембраны и биохимия
Электронный микроскоп показал, что биохимические реакции в живой клетке протекают с активным участием мембранных процессов. Это заключение относится и к нервной, и к глиальной клетке, и к внутриклеточным органеллам.
Следует признать, что биохимические изменения в мозге, возникающие при воздействии ЭМП, изучены еще недостаточно. Так, 10-минутное воздействие ПМП 50,0 мТ на крыс приводило к увеличению в ткани головного мозга содержания аммиака на 560%, глутаминовой кислоты – на 62,9% и аспарагиновой кислоты – на 41,2%. В то же время отмечали снижение содержания глутамина на 71,3%. Знаменательно, что содержание гамма-аминомасляной кислоты, которую связывают с тормозным процессом НС, увеличивалось при этом на 60%.
В опытах на крысах ростовские исследователи изучали тканевое дыхание, окислительное фосфорилирование, анаэробный и аэробный гликолиз гипоталамуса с прилегающими к нему участками таламуса при воздействии ПеМП частотой 50 Гц и индукцией 200 мТл. При воздействии ПеМП на интактных крыс в гипоталамо-таламическом отделе мозга происходило значительное усиление тканевого дыхания и некоторое усиление фосфорилирования. ПеМП увеличивало в мозге гликолиз, особенно аэробный. Оказалось, что непосредственно после воздействия ПеМП на голову крыс происходит повышение уровня холинэстеразы в крови до 32%, а спустя 6 ч содержание холинэстеразы возвращается к исходному.
При изучении результатов воздействий ЭМП на целостный организм или локально на голову остается неясным вопрос, происходят ли наблюдаемые изменения за счет процессов, протекающих в самой нервной ткани, или они осуществляются за счет других механизмов. Поэтому представляет большой интерес изучение влияния ЭМП на деятельность изолированного мозга или одиночной изолированной переживающей нервной клетки. Нейроны являются образованиями, хорошо изолированными от электрических и магнитных влияний межклеточной жидкостью и другими клеточными элементами. Однако, так как средняя ионная концентрация межклеточной жидкости поддерживается постоянно механизмами активного транспорта и гемато-энцефалическим барьером, то каждый раз, когда возникает потенциал действия, происходят локальные изменения концентраций ионов вследствие обмена ионами между нейронами и окружающей средой. В то же самое время внеклеточная жидкость перемешивается и движется под действием эпиндимных клеток, которые снабжены ресничками. Тогда можно заключить, что локальные концентрации ионов, в частности ионов кальция и магния, могут быть изменены ЭМП и соответственно могут значительно влиять на синаптические передачи.
Ионы кальция важны для регуляции мембранного потенциала покоя и для синаптического возбуждения. Оказывается, кальций распределен в мозговой ткани дифференциально. Ионам кальция отводится важная роль в реализации воздействия ЭМП на физико-химические (Л. Д. Кисловский) и биологические системы (А. Г. Карташев). Более высокие концентрации его находят в нейронных мембранах, в синаптических районах, в нейроглиальной цитоплазме и в нейрональных органеллах, но в нейрональной эктоплазме его относительно мало. Глюкопротеины мембранной поверхности обнаруживают сильное средство к катионам, и особенно к ионам кальция и водорода. Таким образом, оказалось, что кальций играет существенную роль в классических механизмах нервного возбуждения. Помимо этого, вероятно его участие в более слабых событиях на поверхности мембраны, включая редкое взаимодействие с рассеянными молекулами гормонов и восприятие слабых электрических градиентов.
В лаборатории американского нейрофизиолога У. Эйди было показано, что слабые синусоидальные ЭП изменяли выход кальция из свежей изолированной ткани мозга цыпленка или кошки. Вслед за инкубацией (30 мин) с радиоактивным кальцием (45Са2+) каждая проба помещалась в свежий физиологический раствор и подвергалась 20-минутному воздействию полей 1, 6, 16, 32 или 75 Гц с электрическим градиентом 5, 10, 56 и 100 В/м. Выход 45Са2+ в раствор измеряли затем в 0,2 миллилитровой навеске и сравнивали с выходом из контрольных проб. Все пробы находились при температуре 36° С. Воздействие ЭП приводило к уменьшению освобождения кальция. Максимум снижения наблюдали при 6 и 16 Гц (от 15 до 20%). Пороги были около 10 и 56 В/м для мозга цыпленка и кошки соответственно (рис. 12).
Рис. 12. Выход Са из ткани мозга цыпленка после воздействия ЭП (А) в поля СВЧ (Б) [Эйди, 1977]
Абсцисса – частота (Гц); ордината – величина реакции (%). Звездочками отмечены достоверные отличия от контроля. Цифры сверху – напряженность ЭП (В/м), к – контроль
Ранее описано резкое увеличение выхода кальция из изолированной ткани мозга цыпленка при действии модулированных радиочастотных ЭМП. Эти исследования показали, что ответ наблюдался в узкой полосе низкочастотных модуляций (6—25 Гц) и, что характерно, отсутствовал при действии немодулированной несущей волны (147 МГц).
Исследования различных участков изолированной коры больших полушарий мозга кошки показали значительное снижение выхода кальция при действии ЭП частотой 6 и 16 Гц с градиентом 56 В/м. Незначительные тенденции к снижению выхода наблюдали также в поле данной напряженности при частотах 1,32 и 75 Гц. Никаких существенных эффектов не наблюдали не только в поле 10 В/м с частотой 6,16 и 32 Гц, но и в поле 100 В/м с частотой 6 и 16 Гц. Следовательно, мы имеем «резонансную» кривую с максимальной чувствительностью ткани в области 6 и 16 Гц и с амплитудным окном между 56 и 100 В/м.
Не было обнаружено разницы между различными корковыми участками, которые относились к преимущественно сенсорным, двигательным или ассоциативным областям.
Данные по выходу кальция при действии низкочастотных ЭМП на мозговую ткань цыпленка и кошки могут быть объединены в некоторой последовательности. Начальные изменения происходят на продольной оси мембраны, включая, возможно, макромолекулярные конформационные изменения, зависящие от изменений связей кальция с полианионными гликопротеинами. Слабое изменение в одной точке может вызвать макромолекулярные конформационные изменения на значительном расстоянии вдоль мембраны.
Для низкочастотных и радиочастотных ЭМП обнаружено существование минимальной чувствительности к полям «биологической» частоты, но результаты четко показывают, что способ взаимодействия зависит от амплитуды поля. Возможное основание для этой амплитудной избирательности может лежать в способе связывания кальция с цепями биополимеров.
Если, как предполагали раньше, кооперативная динамика связывания кальция на возбудимых мембранах определяет предельный цикл поведения, то субстратно-кальциевое равновесие будет колебаться с фиксированной частотой и амплитудой.
Таким образом, слабое нарушение любого параметра может легко разрушить электрохимическое равновесие. Однако имеющиеся результаты не могут указать на дипольный момент или на другую молекулярную чувствительность в таком узком частотном диапазоне. Существованием амплитудного окна для этих прямых взаимодействий внешних низкочастотных ЭП с тканью мозга можно объяснить описанные ранее поведенческие и нейрофизиологические изменения.
Спонтанные циркадные ритмы у человека и птиц, живущих в экранированных камерах, становились короче при наложении электрического поля 10 Гц прямоугольной волны с градиентом 2,5 В/м в воздухе. Оценки интервалов времени (5 с) у обезьян ускоряются на 10% при наличии 7 Гц, 10 В/м синусоидального электрического поля. Дальнейшие исследования расширили эти представления, показав максимальную чувствительность в области 7 Гц с прогрессивным увеличением порогов к 45 и 75 Гц.
При исследовании распределения РНК в рецепторе рака микрофотометрическим методом выявились изменения, особенно резко выраженные в зонах отхождения дендритов и аксона. К 30-й минуте действия ПМП в области отхождения дендритов наблюдается уменьшение плотности, а в области отхождения аксона, наоборот, увеличение плотности РНК. После снятия ПМП через 30 мин наступает некоторое восстановление исходной картины. Фотометрирование тела нейрона по поперечному диаметру выявило увеличение плотности РНК к 30-й мин действия ПМП в перинуклеарной области, сглаживающееся после прекращения действия ПМП.
Результаты этих опытов говорят о том, что реакции нервной ткани на ПМП могут иметь в основе изменения свойств генерации импульсов нейронами. Нарушение функциональной деятельности нейронов, по-видимому, является отражением изменения характера их внутриклеточного метаболизма, которое наблюдали в данном случае по показателям динамики РНК, имевшим место при действии ПМП.
Влияние на метаболизм НС других диапазонов ЭМП интенсивно исследуют харьковские гигиенисты под руководством Г. И. Евтушенко. Были отмечены изменения разных сторон обмена НС при воздействии ИМП и при воздействии поля УВЧ. В последнем случае нужно отметить большое количество обследованных животных (500 крыс), широкий набор биохимических методик, изучение раздельного воздействия электрической и магнитной компонент ЭМП, вариации в способах воздействия (однократный, многократный и хронический) и в его интенсивности. Интересно, что при воздействии ЭП наиболее чувствительным показателем оказалось содержание лактата в мозгу и крови, а для МП – содержание преформированного аммиака и повышение содержания амидного азота в белках мозга крыс. Эти результаты дают дополнительный материал для выяснения специфичности воздействия магнитных и электрических полей. В будущем желательно сопоставить эти оригинальные биохимические данные с результатами физиологических и морфологических исследований.
Можно надеяться, что именно на этом уровне изучения функций НС будет выявлена специфичность действия различных диапазонов ЭМП, как она начинает выявляться при изучении разных компонент ЭМП.
Поскольку показано, что внешние ЭМП изменяют состояние мозга, возникают вопросы, касающиеся роли внутренних мозговых низкочастотных ЭМП.
