BULLETIN OF NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES
OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN
ISSN 1991-3494
Volume 4, Number 356 (2015), 38 – 43

Блохин И., Касымбаев М., Татенов А., Цесарский Г.

Аннотация

В этой статье мы представляем результаты исследования зависимости активности мозговых ритмов от вариабельности геомагнитного поля вблизи земной поверхности. Выявлено, что в ночное время суток магнитное поле оказывает воздействие на активность мозговых ритмов. Предполагается, что от интенсивности магнитного поля зависит величина амплитуды электромагнитных резонансов Шумана. В свою очередь, гармоника частот электромагнитной активности мозга испытывает частотный резонанс с гармоникой стоячих электромагнитных волн, образующихся между ионосферой и поверхностью Земли.

Введение

Интерес к воздействию магнитного поля на активность мозговых ритмов возник в процессе исследования феномена осознанных сновидений. Перед нами стояла задача определить, существуют ли внешние природные факторы, воздействующие на работу мозга в целом и на качество сна в частности. Это позволило бы определить природу состояния, при котором человек способен контролировать сновидение [1].

Сон человека делится на фазы медленного и быстрого сна. Фазе медленного сна соответствует дельта-ритм (1-4 Гц) и тета-ритм (4-8 Гц) активности мозга. Фазе быстрого сна соответствует бета-ритм (14-38 Гц). Осознанное сновидение достижимо при частоте ритмов мозга в 40 Гц и выше [2], что соответствует гамма-ритму.

Наличие внешнего фактора, стимулирующего бета- и гамма-активность ритмов мозга может создавать условия для возникновения осознанных сновидений.  Одним из таких факторов может служить геомагнитная активность.

Взаимодействие мозговых ритмов с электромагнитными резонансами Шумана

Долгое время считалось, что внешние электромагнитные поля сверхнизких частот не способны оказать существенного влияния на активность мозговых процессов. Позже удалось выяснить, что короткопериодные магнитные пульсации c частотами 0,05 – 5 Гц и амплитудой 100 нТл, близкие по своим характеристикам к пульсациям геомагнитного поля, повышают спонтанную ритмическую активность нервных клеток мозжечка, что доказывает возможность прямого влияния электромагнитных полей крайне низких частот на функциональную активность отдельных нейронов [3]. Аналогичные результаты продемонстрировали и другие исследования [4,5].

Природный ионосферный электромагнетизм представляет собой набор стоячих электромагнитных волн низких и сверхнизких частот, называемый резонансами Шумана [6]. Первая и наиболее устойчивая гармоника существует на частоте 7,83 Гц со спектральной плотностью колебаний 0,1 мВ/м, последующие - на частотах: 14,1 Гц, 20,3 Гц, 26,4 Гц, 32,4 и т.д.

Ночью амплитуда резонансов Шумана снижается в 5-10 раз по отношению к послеполуденному максимуму. Это обуславливается утечками электромагнитных волн через ионосферу планеты на неосвещенной стороне планеты. В то же время геомагнитная активность сказывается на толщине ионосферного слоя. В случае повышенной геомагнитной активности утечки электромагнитных волн через ионосферу на ночной стороне планеты снижаются.

Если существует корреляция между геомагнитной активностью и состоянием мозговых ритмов в процессе сна человека, то это может свидетельствовать о воздействии шумановских резонансов на ритмы мозга.

Методика и результаты эксперимента

Испытуемые, принявшие участие в исследованиях, каждую ночь фиксировали оценку качества сна: 1 – если сновидения не запомнились, 2 – запомнились яркие сны, 3 – возникло осознанное сновидение. Трудность в запоминании сновидений свидетельствует о слабой активности бета-ритма мозга в фазу быстрого сна, и наоборот – если сновидение отпечаталось в памяти, то быстрый сон сопровождался активным состоянием бета-ритма. Наконец, осознанное сновидение свидетельствует о возникновении гамма-ритма активности мозга. В эксперименте приняло участие 20 человек. Каждую ночь статистически усреднялась оценка качества сна контрольной группы.

В процессе обработки результатов мы сопоставили временную зависимость качества сна и временную зависимость АP-индекса среднесуточной геомагнитной активности. АP-индекс характеризует усредненную вариабельность магнитного поля Земли. Данные о геомагнитной активности сформированы на основе результатов наблюдений Королевской Обсерватории Бельгии.

Результат совмещения графиков зависимостей за период с 12 января по 7 февраля представлен на рис. 1.

На рис. 1 видно, что прослеживается корреляция поведения среднесуточной активности геомагнитного поля и качества сна. Погрешность может быть обусловлена среднесуточным усреднением АP-индекса, в то время как необходимо учитывать только ночную активность геомагнитного поля.

На рис. 2 представлены результаты исследований в период с 7 февраля по 2 марта 2015 года. Корреляции наблюдаются и в данный период, за исключением временного отрезка с 10 по 17 марта, где мы можем видеть обратную зависимость величины АP-индекса и качества сна. Наличие подобной особенности может объясняться локальным присутствием дополнительных факторов, воздействующих на ритмы мозга в дневное и ночное время суток. 

На рис. 3 мы можем видеть еще одну особенность в период с 16 по 20 марта 2015 года. На графике зависимости АP-индекса за этот период изображено плато. На самом деле в этот период произошел аномальный скачок величины среднесуточной напряженности геомагнитного поля вплоть до значений в 100 нТл. Начинающийся рост качества сна за этот период сменяется резким спадом в момент пиковой активности геомагнитного поля. Это может говорить об отрицательном воздействии сильных магнитных полей на активность головного мозга, о чем также свидетельствует начальный участок графиков на рис. 3.

Существует некоторое пороговое значение АP-индекса АP-ПОР ≈ 30 нТл, до которого вариация геомагнитного поля сказывается положительно на качестве сна. При превышении величиной АР-индекса порогового значения АP-ПОР возникает обратная зависимость качества сна от напряженности геомагнитного поля.

На рис. 4 отражены результаты исследований за период с 30 марта по 23 апреля 2015 года. Можно снова видеть корреляции качества сна и величины АP-индекса, а также наличие величины АP-ПОР

Выводы

На основе корреляций между уровнем геомагнитной активности и качеством сна испытуемых мы делаем вывод о наличии воздействий ионосферного электромагнетизма на состояние мозговой активности человека. В частности, резонансы Шумана способны оказывать воздействие на коллективную электромагнитную активность нейронов головного мозга. В связи с этим можно выделить благоприятные и неблагоприятные внешние условия для контролируемых сновидений.

Благодарности

Мы выражаем благодарность всем, кто принял участие в исследованиях, чьи результаты позволили сформировать статистические данные по качеству сна на протяжении нескольких месяцев.

Ссылки

  1. Frederik van Eeden, «A study of Dreams», Proceedings of the Society for Psychical Research 26, 1913.
  2. «Induction of self-awareness in dreams through frontal low current stimulation of gamma activity», Ursula Voss, Romain Holzmann, Nature Neuroscience 17, 810–812
  3. Агаджанян Н.А., Власова И.Г. Влияние инфранизкочастотного магнитного поля на ритмику нервных клеток и их устойчивость к гипоксии. Биофизика. – 1992. – Т. 37, №4. – С. 681 – 689.
  4. Gavalas–Medici R.T., Day–Magdaleno S.R. ELF electric fields effects schedule–controled behaviour of monkeys, Nature. – 1978. – Vol. 261, N 5557. – P. 256 – 258.
  5. Ludwig H.W. Electromagnetic multiresonance – the base of homeopathy and biophysical therapy,  Proc. 42nd Congr. Int. Homeopathic Med. – League, 29 March – 2 April, 1987. – Arlington, 1987.– P. 74-79.
  6. Schumann, W. O., Über die strahlungslosen Eigenschwingungen einer leitenden Kugel, die von einer Luftschicht und einer Ionosphärenhülle umgeben ist, Z. Naturforsch. 7a, 149, (1952)


Рисунок 1. Графики зависимости качества сна (слева) и АP-индекса среднесуточной геомагнитной активности (справа) в период с 12 января по 7 февраля 2015 года.

Рисунок 2. Графики зависимости качества сна (слева) и АP-индекса среднесуточной геомагнитной активности (справа) в период с 7 февраля по 2 марта 2015 года.

Рисунок 3. Графики зависимости качества сна (слева) и АP-индекса среднесуточной геомагнитной активности (справа) в период с 6 марта по 28 марта 2015 года.

Рисунок 4. Графики зависимости качества сна (слева) и АP-индекса среднесуточной геомагнитной активности (справа) в период с 30 марта по 23 апреля 2015 года.

22.05.2015 16:09

ИИЦ "АЛМАТЫ" © 2014-2016

БЦ Нурлы Тау (пр.Аль-Фараби, 17/1), блок 5В, 17 этаж