СНИЖЕНИЕ КОГЕРЕНТНОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ГЕОМАГНИТНОЙ БУРИ

© О.Б.Новик, Ф.А.Смирнов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космической медицины и биологии"
2014 г.

На широте Москвы исследуется влияние умеренных геомагнитных бурь (индекс К = 5 или 6) на электрические колебания коры больших полушарий мозга человека.

Стандартными электроэнцефалографическими (ЭЭГ) измерениями показано, что при выполнения задания на компьютере (обнаружение на экране определенного сочетания символов из их случайной последовательности) во время геомагнитной бури или не более, чем через 24 часа после её окончания (данные ИЗМИРАН по космической погоде), значение функции когерентности электрических колебаний лобной и затылочной долей коры головного мозга в диапазоне 4_7.9 Hz (тета-ритм мозга) снижалось у здоровых испытуемых (15 студентов МГМСУ, б. 3й Моск. Гос. Мед. Ин-т, в возрасте 18_23 лет) в 2 раза или больше — зафиксировано и снижение до 0 — независимо от пола и одинаково для левого и правого полушария.

При этом регистрируемые у каждого испытуемого во время сеанса ЭЭГ артериальное кровяное давление, дыхательный ритм и электрокардиограмма не отклонялись от нормы. Обычные значения функции когерентности восстанавливались на вторые сутки после окончания геомагнитной бури. Сходные, но менее четко выраженные, результаты наблюдались и при исследовании дельта-ритма, но подобная реакция снижения когерентности отсутствовала в фоновой геомагнитной обстановке (К<5), а также для частотных диапазонов других ритмов и/или ЭЭГ отведений с других точек поверхности головы.

Испытуемым студентам, приходившим в свободное от занятий время, не было ничего известно о геомагнитной обстановке или ее прогнозе, более того, им ставился зажим на запястье (как было выяснено, не влияющий на ЭЭГ в интересующем нас здесь смысле понижения тета и дельта-ритмовой лобно-затылочной когерентности) и говорилось, что «исследуется влияние слабой боли на ЭЭГ записи». Таким образом, исключался «настрой на геомагнитную бурю». Из-за случайного времени прихода (т.е без корреляции с геомагнитным прогнозом) оказалось, что для части испытуемых существуют только фоновые, без влияния геомагнитной бури, ЭЭГ записи, а для другой части — только записи под ее влиянием (буревые записи), т.е. сделанные во время бури или не позже 24 часов после ее окончания. Для испытуемых с одним типом записей нельзя было сравнить фоновые и буревые записи одного и того же испытуемого, т.е. персонифицированный подход к обработке записей (результаты излагались выше для 15 чел.) был в этом случае невозможен. Поэтому мы применили еще и множественный подход: все ЭЭГ записи (один и тот же испытуемый мог исследоваться в разные даты) были разбиты на подмножество Ф фоновых записей и подмножество Б буревых записей, независимо от персонификации испытуемых.

Оказалось, что записи с пониженной (не превосходящей П = 0.2, где П — параметр алгоритма различения множеств Ф и Б) тета-ритмовой лобно-затылочной когерентностью в подмножестве Б встречаются примерно в 2 раза чаще, чем в подмножестве Ф (аналогичный результат получается, если пониженными считать значения когерентности, не превосходящие П = 0.3). Таким образом, как при персонифицированной, так и при множественной обработке ЭЭГ записей получаем результат, сформулированный в заголовке.

Возможно, ЭЭГ и МЭГ исследование реакции на геомагнитные бури (степень понижения когерентности при выполнении типовых заданий, скорость ее восстановления) и другие экстремумы космической погоды должны проводиться при отборе кандидатов на управление сложными системами.