Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Функциональное состояние головного мозга человека зависит от множества факторов как внутренней, так и внешней среды. Среди факторов внешней среды наряду с экологической и метеорологической обстановкой, особую роль отводят гелиогеомагнитной ситуации, зависящей от активности Солнца. Периодически возникающие, в режиме 11- летного цикла, вспышки на Солнце, благодаря принесенным солнечным ветром заряженным частицам, в той или иной степени возбуждают магнитную обстановку на Земле. Здесь следует отметить, что 2024–2025 гг. – два пика очередного 11-летнего цикла, сопровождающегося чередой магнитных бурь, несомненно влияющих на технические и живые объекты [1–4]. Воздействие магнитной активности на человека не вызывает сомнений, что было показано в ряде научных и клинических исследований [5–7]. Центральная нервная, а также сердечно-сосудистая системы более восприимчивы к геомагнитным флуктуациям. Головной мозг, работа которого сопровождается внутренними электромагнитными процессами, естественно вовлечена в происходящие в природе электрические и магнитные колебания. Электроэнцефалография (ЭЭГ) активно используется в клинической практике и научной деятельности с целью оценки процессов, происходящих в головном мозге.

Предыдущий научный труд авторов отражает анализ особенностей структурной организации ЭЭГ в группах женщин зрелого и пожилого возрастов в спокойные и геомагнитно-активные дни [8].

Цель работы – провести поиск онтогенетических особенностей и представить сравнительный анализ структурной организации электроэнцефалограмм лиц женского пола возрастной группы 30–35 и 60–65 лет в периоды с геомагнитным возмущением.

Материалы и методы исследования

В исследовании участвовали лица женского пола, 30–35-летнего возраста (в межменструальный период) (I группа), а также 60–65-летнего возраста (II группа), условно здоровые. Проводилась регистрация электрической активности основных областей обоих полушарий с применением классической схемы 10–20 на аппарате «Нейрон-Спектр-5» (Россия), с последующим анализом программами «Нейрон-Спектр-NET». Обработке были подвержены лишенные артефактов 10-секундные отрезки ЭЭГ покоя. Изучались амплитудно-частотные, а также индексные данные всего спектра активности всех исследуемых отделов. Персонифицированные эксперименты были проведены в периоды без магнитных бурь Кр-1, а также в гелиогеомагнитно-возмущенные периоды Кр-4. Гелиогеомагнитная ситуация в зоне проведения экспериментов (г. Баку) предоставлялась кафедрой астрофизики Бакинского государственного университета Министерства науки и образования Азербайджана. Изучение психоэмоционального фона (тревожность, работоспособность, вегетативный коэффициент, суммарное отклонение от аутогенной нормы – эталон последовательности цветов, отражающих нервно-психическое благополучие), осуществлялось при помощи теста Люшера [9].

Результаты исследования и их обсуждение

Представленная таблица демонстрирует: у женщин зрелого и пожилого возрастов в неактивные периоды и при возмущении геомагнитной обстановки прослеживается повышенная тревожность, наиболее выраженная у женщин II группы. Как видно из таблицы, у женщин отмечаются высокие значения показателей, которые указывают на завышенный уровень раздражительности и напряженности. Следует отметить независимость значений этих показателей от степени активности магнитной обстановки. Характеристики вегетативного коэффициента лиц женского пола I группы при усилении магнитной активности снижались. У женщин II группы они были низкими независимо от степени геомагнитной активности, отражая сниженный вегетативный тонус, повышение же магнитной активности сопровождалось повышением вегетативного коэффициента, тенденцией к нивелированию вегетативного дисбаланса. Разнонаправленная динамика вегетативного коэффициента указывает на то, что активация магнитного поля Земли у молодых сопровождается слабыми трофотропными тенденциями, а у пожилых включается эрготропный механизм, снижающий доминирование исходного сниженного вегетативного тонуса. Отчетливо различия между возрастными группами прослеживались в полученных данных по работоспособности. У женщин II группы низкая работоспособность прослеживалась и в спокойные, и в геомагнитно-возмущенные дни.

Таким образом, сравнивая молодых и пожилых женщин, следует отметить, что на психологическом профиле личности, отражающем тревогу, работоспособность и отклонение от аутогенной нормы, больше сказывается возрастной и социально обусловленный фактор, чем ситуации с повышением геомагнитной активности. В то же время на изменения геомагнитной активности реагирует вегетативная нервная система, характер реакций которой зависит от возраста.

Компьютерная обработка данных электроэнцефалограмм лиц женского пола обеих возрастных групп позволила выявить определенные различия в распределении характеристик, зависящие как от возраста, так и от сопутствующей геомагнитной ситуации. Ниже представлены графики, отражающие динамику показателей ЭЭГ при переходе от дня со спокойной геомагнитной обстановкой ко дню с возмущенной.

Показатели эмоционально-характерологического уровня личности и степень геомагнитных возмущений

Рис. 1. Динамика индекса альфа-ритма у женщин зрелого (А) и пожилого (В) возрастов в дни активации геомагнитного поля, в сравнении со спокойными днями. Ось абсцисс – области головного мозга обеих гемисфер (обозначения с четными цифрами – правое, с нечетными – левое полушарие), ось ординат – разница между значениями процентной представленности

В обеих группах при активации геомагнитной обстановки отмечается увеличение процентной представленности альфа-ритма, четко выраженное в темпоральных отделах с левополушарным акцентом. В группе зрелых женщин эта реакция была более выражена (рис. 1).

Индекс дельта-ритма в периоды активации геомагнитной обстановки повышался: в I группе преимущественно по левому полушарию, а во II группе – диффузно (рис. 2). Увеличение процентной представленности тета-ритма в дни магнитных бурь наблюдалось в обеих возрастных группах. При этом в группе пожилых женщин отмечалось диффузное увеличение, а у молодых – более выраженное локальное, с преимущественным вовлечением левого полушария и височных отделов обеих гемисфер (рис. 3).

Усиление активности магнитного поля Земли в обеих возрастных группах женщин сопровождалось диффузным снижением индекса низкочастотного бета-ритма (бета-1), более отчетливо проявляющееся во II группе. Динамика же быстрочастотного бета-ритма (бета-2) имела противоположную тенденцию (рис. 4). У лиц I группы при активации геомагнитной обстановки отмечалось увеличение процентной представленности высокочастотного бета-ритма, имеющего большую выраженность в правом полушарии, во II же группе женщин прослеживалось снижение процентной представленности высокочастотного бета-ритма.

Рис. 2. Динамика индекса дельта-ритма у женщин зрелого (А) и пожилого (В) возрастов в дни активации геомагнитного поля, в сравнении со спокойными днями. Остальные обозначения те же, что и на рис. 1

Рис. 3. Динамика индекса тета-ритма у женщин зрелого (А) и пожилого (В) возрастов в дни активации геомагнитного поля, в сравнении со спокойными днями. Остальные обозначения те же, что и на рис. 1

Определенные изменения при смене геомагнитной ситуации наблюдались и в частотных характеристиках ЭЭГ. При активации геомагнитной обстановки в обеих группах наблюдалось урежение частоты альфа-ритма, более прослеживаемое у пожилых женщин. Изменения частоты тета-ритма прослеживались у молодых женщин: в передне-височных областях левой гемисферы отмечалось увеличение частоты, в каудально-височных же отделах – снижение. Частота дельта-ритма в геомагнитно-возмущенные дни, главным образом диффузно существенно увеличивалась, преимущественно в I группе женщин. При активации геомагнитной обстановки в группе молодых женщин отмечалось снижение частоты бета-1-ритма, параллельно увеличивалась частота бета-ритма высокой частоты Частота бета-1-диапазона у женщин II группы в связи с магнитными бурями не обнаруживалась, частота бета-2-диапазона в дни повышения уровня магнитной активности снижалась Амплитудные характеристики ритмов обеих возрастных групп при активации магнитной ситуации прослеживали тенденцию к снижению.

Рис. 4. Динамика индекса высокочастотного бета-ритма у женщин зрелого (А) и пожилого (В) возрастов в дни активации геомагнитного поля, в сравнении со спокойными днями. Остальные обозначения те же, что и на рис. 1

Таким образом, данные персонифицированного психофизиологического исследования лиц женского пола выявили, что повышение активности геомагнитной обстановки Земли сопровождается, изменениями функционального состояния мозга и изменениями показателей вегетативной сферы. При этом характер этих изменений имеет особенности, зависящие от возраста женщин. В психологическом статусе характеристики, отражающие тревожность, работоспособность, отклонения от аутогенной нормы, не зависели от степени геомагнитной активности. В вегетативной же сфере у молодых женщин усиление геомагнитной активности сопровождалось дисбалансом эрго- и трофотропных механизмов с трофотропными тенденциями. В то время как у пожилых женщин низкий трофотропный уровень вегетативной активности отмечался и в спокойные, и в активные геомагнитные дни, хотя и прослеживал тенденцию к нивелированию этих сдвигов. В функциональной активности коры больших полушарий характерными изменениями, при смене гелиогеомагнитной ситуации, было понижение процентной представленности ритмов и изменения частотных характеристик. Выраженные возрастные различия в индексах альфа-, дельта-, тета-ритмов при активации геомагнитной обстановки касались характера реакции. У молодых женщин увеличение индекса носило более локальный характер, затрагивая преимущественно височные отделы и левую гемисферу, у лиц пожилого возраста увеличение процентной представленности ритмов носило диффузный характер. Вовлеченность гиппокампа и височных отделов в процессы, вызванные геомагнитными флуктуациями, бесспорна и находит объяснение имеющимися в этих структурах мозга человека кристаллами магнетита [10]. Противоположная динамика бета-низкого и высокочастотного ритмов при смене геомагнитной обстановки прослеживалась в возрастных группах. Усиление геомагнитной активности увеличивало индекс бета-2-ритма, не изменяя индекс низкочастотного бета-ритма, лишь в группе молодых женщин. У пожилых же женщин смена геомагнитной ситуации сопровождалась снижением индексов обоих диапазонов бета-ритма. В обеих исследуемых группах частота альфа-диапазона в периоды повышения геомагнитной активности снижалась, а частота дельта-ритма повышалась. Частота тета-ритма в геомагнитно активные дни изменялась лишь у лиц 30–35 лет, учащаясь в передне-височных отделах левого и урежаясь в каудально-височных областях обеих гемисфер. Межвозрастные различия наблюдались и в частотных показателях бета-диапазонов. У молодых женщин в геомагнитно активные дни наблюдалось снижение частоты низкочастотного бета-ритма и увеличение частоты высокочастотного бета-диапазона. Для пожилых женщин в дни активной геомагнитной ситуации характерной реакцией являлось снижение частоты бета-2-ритма.

Заключение

Рассматривая результаты с позиций деятельности интегративных систем головного мозга, можно прийти к выводу, что повышение геомагнитной активности и у молодых, и у пожилых женщин сопровождается усилением деятельности септо-гиппокампальной синхронизирующей системы. При этом ее восходящие влияния на корковые области носят у молодых локальный, а у пожилых женщин диффузный характер. В отличие от молодых, у пожилых женщин повышение геомагнитного уровня также сопровождается снижением активности всего спектра восходящей десинхронизирующей системы. У лиц женского пола молодого возраста на этом фоне активируется восходящая десинхронизирующая система, ее высокочастотное звено, по-видимому, как элемент компенсаторной реакции в ответ на усиление восходящих влияний синхронизирующих механизмов.