МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МОНИТОРИНГА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА В УСЛОВИЯХ ВАРИАЦИЙ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В АРКТИКЕ
УДК [612.82-073.97:612.014.426]:550.38
DOI: 10.22138/2500-0918-2018-15-2-316-323
Л.В. Поскотинова, Т.А. Зенченко, Е.В. Кривоногова, Д.Б. Дёмин
ФГБУН Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН, Архангельск, Российская Федерация;
ФГБУН Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, г. Пущино, Московская обл., Российская Федерация;
ФГБУН Институт космических исследований РАН, г. Москва, Российская Федерация
Резюме. В условиях Арктической зоны РФ актуально совершенствование методологических подходов, благодаря которым возможно прогнозировать степень адаптации центральной нервной системы человека к вариациям геомагнитного поля (ГМП). Цель исследования — апробация метода определения индивидуальной чувствительности ритмозадающих структур головного мозга человека к суточным вариациям параметров компонент вектора ГМП с использованием корреляционного анализа. Материалы и методы. На территории Архангельской области (60°52/ с.ш. 39°31/ в.д.) с участием 4 человек проведен мониторинг из 13 серий по 30 минут c регистрацией показателей ЭЭГ 14–18 марта 2014 г (утро, день, вечер). Использованы синхронизированные по времени одноминутные значения X- и Y-компонент вектора геомагнитного поля (ГМП) с сайта http://ottawa.intermagnet.org/data-donnee/download-eng.php по геофизической станции Nurmijarvi. После удаления из спектра шумов и трендов был рассчитан ранговый коэффициент корреляции Спирмена (р<0,05) абсолютной спектральной мощности ЭЭГ (в мкВ2) в каждом частотном диапазоне ЭЭГ и отведениях ЭЭГ с колебаниями X и Y компонент вектора ГМП. Результаты. У всех участников мониторинга в большей степени (в 7 и более сериях из 13) вариации ГМП в большей степени связаны с изменениями высокочастотной (14–35 Гц) и низкочастотной (до 4 Гц) частях спектра ЭЭГ. Наиболее редко (меньше, чем в половине всех серий регистрации) были вовлечены в корреляционные взаимосвязи показатели тета-диапазона ЭЭГ (4–7 Гц). Заключение. Реактивность ЭЭГ в альфа-диапазоне (8–13 Гц) в ответ на суточный ход вариаций компонент вектора ГМП в условиях спокойной геомагнитной обстановки оказалась наиболее индивидуализированной. По наибольшей степени вовлеченности высокочастотной составляющей ЭЭГ в подобные корреляции можно полагать о высокой чувствительности, в первую очередь, корково-гиппокампальной системы мозга к вариациям геомагнитного поля у человека, но особенно лиц с высокой индивидуальной частотой альфа-ритма ЭЭГ.
Ключевые слова: геомагнитное поле, электроэнцефалограмма, Арктика
Дата поступления 09.04.2018
Образец цитирования:
Поскотинова Л.В., Зенченко Т.А., Кривоногова Е.В., Дёмин Д.Б. Методологические аспекты мониторинга индивидуальных реакций биоэлектрической активности головного мозга в условиях вариаций геомагнитного поля в Арктике. Вестник уральской медицинской академической науки. 2018, Том 15, №2, с. 316–323, DOI: 10.22138/2500-0918-2018-15-2-316-323
ЛИТЕРАТУРА
1. Клейменова Н.Г., Антонова Е.Е., Козырева О.В., Малышева Л.М., Корнилова Т.А., Корнилов И.А. Волновая структура магнитных суббурь в полярных широтах. Геомагнетизм и аэрономия. 2012. Т. 52. № 6. С. 785-793.
2. Марков А.Л., Зенченко Т.А., Солонин Ю.Г., Бойко Е.Р. Чувствительность к атмосферным и геомагнитным факторам функциональных показателей организма здоровых мужчин жителей севера России. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2013. Т. 47. № 2. С. 29-32.
3. Рожков В.П., Трифонов М.И., Бекшаев С.С., Белишева Н.К., Пряничников С.В., Сороко С.И. Оценка влияния геомагнитной и солнечной активности на биоэлектрические процессы мозга человека с помощью структурной функции. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2016. Т. 102. № 12. С. 1479-1494.
4. Гордеев С.А., Шварков С.Б., Ковров Г.В., Посохов С.И., Дьяконова Н.А. Особенности межполушарной асимметрии ЭЭГ у больных с генерализованным тревожным расстройством. Асимметрия. 2009. Т.3(4). С.4-24.
5. Кануников И.Е., Киселев Б.В. Влияние геомагнитного поля на рекуррентные характеристики электроэнцефалограммы. Экология человека. 2014. № 12. С. 47-54.
6. Агаджанян Н.А., Макарова И.И., Головко М.Ю., Дьячкова Л.Я., Канониди Х.Д. Электрофизиологический и нейрохимический анализ биологических эффектов возмущений магнитного поля земли. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2002. Т. 36. № 1. С. 26-32
7. Григорьев П.Е., Побаченко C.В., Соколов М.В., Силкин М.Ю. Динамика амплитудных характеристик ЭЭГ мозга человека в естественном пространственно неоднородном магнитном поле. Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2017. Т. 7. № 2. С. 24-29.
8. Поскотинова Л.В., Дёмин Д.Б., Кривоногова Е.В. Варианты динамики спектральных показателей электроэнцефалограммы человека в ходе суточных вариаций геомагнитного поля. Экология человека. 2014. № 5. С. 3-8.
9. Сороко С.И., Бекшаев С.С., Белишева Н.К., Пряничников С.В. Амплитудно-частотные и пространственно-временные перестройки биоэлектрической активности мозга человека при сильных возмущениях геомагнитного поля. Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2013. № 4. С. 111-122.
10. Engel A.K., Fries P. Beta-band oscillations – signalling the status quo? Current Opinion in Neurobiology. 2010. Vol. 20. pp. 156–165
11. Тумялис А.В., Коренек В.В., Брак И.В., Махнев В.П., Рева Н.В., Афтанас Л.И. Индивидуальная частота альфа-активности и переживание положительных и отрицательных эмоций. Бюллетень СО РАМН. 2010. Т30 (4). С.132-142
12. Акопян Н.С., Саркисян Н.В., Адамян Н.Ю., Багдасарян К.В., Акопян А.Н. Патологические типы дыхания при воздействии острой гипоксии. Авиакосмическая и экологическая медицина. 2002. Т. 36. № 1. С. 32-37.
13. Минасян С.М., Баклаваджян О.Г., Оганисян А.О., Андриасян А.Д. Корреляция изменений электрической активности и показателей тканевого дыхания мозговых структур у кроликов при систематическом воздействии вибраций. Авиакосмическая и экологическая медицина. 1996. Т. 30. № 5. С. 36-40.
Авторы
Поскотинова Лилия Владимировна
Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН
Д.б.н., доцент, главный научный сотрудник, заведующая лабораторией биоритмологии Института физиологии природных адаптаций
Российская Федерация, 163000 г. Архангельск, пр. Ломоносова, 249
liliya200572@mail.ru
Зенченко Татьяна Александровна
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, г. Пущино
Д.б.н., старший научный сотрудник
Российская Федерация, 142290 г. Пущино ул. Институтская, д. 3
Институт космических исследований РАН, г. Москва
Российская Федерация, 117997 г. Москва, ул. Профсоюзная, д. 84/32
zench@mail.ru
Кривоногова Елена Вячеславовна
Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН
К.б.н., старший научный сотрудник лаборатории биоритмологии Института физиологии природных адаптаций
Российская Федерация, 163000 г. Архангельск, пр. Ломоносова, 249
elena200280@mail.ru
Дёмин Денис Борисович
Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лаверова РАН
Д.м.н., старший научный сотрудник лаборатории биоритмологии Института физиологии природных адаптаций
Российская Федерация, 163000 г. Архангельск, пр. Ломоносова, 249
denisdemin@mail.ru
