Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Никаких эффектов обнаружено не было. 2.3. Магнитные бури Поток протонов и электронов, проходящих через верхние слои атмосферы, вызывает нерегулярные флуктуации геомагнитного поля. Наиболее сильныс флуктуации такой природы известны под названием магнитных бурь. Однако даже самые сильные магнитные бури вызывают изменение геомагнитного поля не более чем на 5',э от его величины в умеренных широтах, составляющей примерно 50000 нтл. Несмотря на столь малые изменения величины магнитного поля, магнитные бури, по-видимому, оказывают вредное воздействие на физиологию и поведение человека.
В обзоре Япчамача, аахена, 1980 сообщалось о том, что случаи госпитализации в связи с инфарктом миокарда, дорожные происшествия и аварии самолетов, произошедшие из-за ошибок пилота, обнаруживают некоторую корреляцию с уровнем магнитной активности. Эти и другие возможные эффекты обсуждаются в разных главах книги. 2.4. Действие электромагнитных полей на костную ткань Большинство исследований по изучению влияния магнитно~о поля на поведение и физиологию человека касается выявления его неблагоприятных эффектов. Было показано, однако, что пульсирующие электромагнитные поля низкой частоты и небольшой величины, действующие путем индукции через кожу на сломанную кость собаки, ускоряют регенерацию костной ткани. Впоследствии этот метод стал успешно применяться в клинике (Ваззе11 е1 а1., 1974).
3. Магниторецепция Из всех описанных выше реакций результатом магниторецепции можно считать только магнитофосфен, хотя изменения ЭЭГ также могут указывать на наличие магниторецепцин. Однако в обоих этих случаях напряженность поля была в 100 раз больше, чем у геомагнитного поля, Чувствительность приматов к магнитным полям, близким к гео- 345 26. Магн«тореаенция у человека магнитному, исследовалась только на человеке и в связи с тремя типами поведения: 1) реакции, обнаруживаемые так называемыми лозоходцами; 2) компасная ориентация; 3) ориентация на цель. В этом разделе мы вкратце рассмотрим данные, свидетельствующие о связи всех этих поведенческих реакций с магниторецепцией.
3.1. Реакция лозоходцев Лозоходец — это человек, который шцет находящуюся под землей воду или минералы при помощи расщепленного на конце прутика нли другой «волшебной» палочки, которая резко опускается, когда оказывается над нужным местом. Прутик может быть сделан из любого материала, и его обычно считают просто механическим усилителем, позволяющим визуализировать ничтожно малые сокращения мышц руки (В(п1, 1979). Рокар (Косагб, 1964) показал, что традиционно приписываемая лозоходцам способность на самом деле вызывает большие сомнения, поскольку корреляция между их реакцией и наличием подземной воды не выявляется. С другой стороны, описаны опыты, показывающие, по утверждению авторов, что она является надежным индикатором магнитных градиентов (Косагб, 1964; Наг»а!1)с, 1978). Большинство опытов, проведенных на лозоходцах, не могли дать бесспорных доказательств наличия магниторецепции по одной из трех причин: 1) отсутствие контрольной группы; 2) при наличии такой группы †отсутств двойного слепого контроля (когда ни испытуемый, ни экспериментатор не знают о наличии подлежащей обнаружению «цели»), а часто даже просто слепого контроля (когда испытуемый не знает ничего о расположении или природе «цели»); 3) слишком малая величина выборки (многие опыты проводились на 1 — 2 испытуемых).
Однако часть опытов, описанных в работах Косагб, 1964; Нагчайг, 1978, где реакцию лозоходцев использовали для тестирования наличия градиентов магнитного поля, лишена этих явных недостатков. В одной серии опытов (Нагча)1)с, 1978) 14 испытуемых участвовали в 694 опытах, в которых они должны были пересекать «луч», создаваемый маломощным высокочастотным генератором (частота от 1 Гц до 1 МГц).
Двойной слепой контроль осуществлялся посредством механического «рандомизатора», включающего и выключающего генератор. Реакция лозоходцев использовалась для оценки способности испытуемого выявлять «магнитную аномалию». В 66! из 694 опытов был дан правильный ответ, в 33 — неверный. В другой серии 300 случайно выбранных испытуемых пересекали искусственное магнитное поле, генерируемое при подключении источника постоянного нли переменного тока к двум электродам, расположенным на расстоянии 20 м друг от друга. 80'гв испытуемых обнаруживали реакцию лозоходцев при пропускании тока, и ни один из них не дал ответа в отсутствие тока (Натка!(к, 1978). Рокар (Косагд, 1964) описывает и такие опыты, подтверждающие его 346 Ч. К Восприятие магнитных полей человеком точку зрения: испытуемые, пересекаюшие имагнитную аномалию», реагировали на скорость изменения магнитного поля порядка 0,3 мЭ!с.
3.2. Компасная ориентация Ранее существовало убеждение, что у человека имеется специальное чувство, позволяющее ему оценивать положение сторон света, которое основано на непосредственном восприятии геомагнитного поля (ч'18п1ег, 1882; Нп<Ьоп, 1922; Еисаппаз, 1924; Зассагд, 1931; Назвав, Тешр1е1оп, 1966). Однако серьезные попытки доказать наличие такого чувства были немногочисленны (см. обзор Ва1сег, 1981), и в наше время исследователи, изучающие навигационные способности у человека (см., например, Оа11у, 1958; (,езч1з, 1972), склонны считать, что такое чувство отсутствует. 3.2.1. Опыты с вращающимся креслом Самый простой подход к выявлению магнитного компасного чувства основан на опытах с вращаюшимся креслом. Испытуемого сажают в такое кресло, лишают его всех возможных ориентиров, кроме магнитного поля, вращают кресло в разные стороны и просят испытуемого указать направление, в которое он обращен лицом после остановки кресла, Если в этих условиях обнаруживается способность судить о направлении, то путем изменения магнитного поля можно проконтролировать, использует ли испытуемый механизм магниторецепции или же какой-либо другой механизм немагнитной природы.
С декабря 1980 г. более 800 разных испытуемых учасгвовали в таких опытах, проводимых мной и моими студентами из Манчестерского университета. При этом использовалось оборудование, изображенное на рис. 26.1. Кресло было деревянным с арматурой из алюминия или медных сплавов.
На испытуемого надевали очки-консервы, покрытые слоем пластилина, под которыми находилась хлопчатобумажная повязка, а также специальные плотные наушники. Перед каждым опытом экспериментатор поворачивал кресло сначала по часовой стрелке (270 — 540'), затем против нее (угол < 360'). В каждом опыте испытуемый должен был сделать 9 (или 8, как это было до 1983 г.) оценок направления, и в это время экспериментатор не произносил никаких слов.
Испытуемые знали, что магнитное поле, в котором они находятся, возможно, является искусственным; на них или надевали специальные шлемы, создающие вокруг головы электромагнитное поле, или укрепляли на голове металлические бруски. Шлемы могли быть «включены» ияи нет, бруски могли быть магнитными или латунными. Двойной слепой контроль осушествлялся благодаря тому, что условия тестирования задавались компьютером или же третьим лицом. Последовательность направлений задавалась портативным компью- 26. Магниторецелздхл у человека 347 Рис. 2б.!. Постановка опытов с вращающимся креслом. Компьютер ТКБ 80, задающий условия опыта, обычно находится сзади от испытуемого н помещен сбоку только длн иллюстрации. тером ТрхБ 80 и принтером.
Направления врагцения выбирались компьютером с использованием случайных чисел. Компьютер же регистрировал и печатал каждую оценку, сделанную испытуемым, а также вычислял средние значения (е', г) из девяти угловых оценок, связанных с девятью сг. И Восприятие магнитных полей человеком определениями компасного направления (здесь е' — средний угол, г — дли- на среднего вектора; см.
Ва!зсЬе1е!, 1981). 3.2.2. Статистический анализ Данные, полученные в опытах с вращающимся креслом, можно анализировать на трех разных уровнях. Предположим, что десять испытуемых принимали участие в пяти опытах каждый и в опыте было сделано девять определений направления. Уровень 1 предполагает использование всех 450 оценок, уровень 2-50 средних (по одному среднему на опыт), уровень 3-10 средних (по одному среднему на испытуемого). Эти эксперименты во многом сходны с опытами на птицах, помещенных в ориентационную клетку (см., например, 5Ч11!зсЫсо, Ж11Р зобо, 1978).
Поскольку последовательные прыжки птицы в ходе опыта не являются независимыми, в таких опытах анализ на уровне 1 используется обычно лишь в некоторых специальных случаях. Аналогичным образом, последовательные оценки направления, производимые человеком в опыте с вращающимся креслом, тоже не могут быть независимыми, поэтому анализ на уровне 1 является неудовлетворительным. В опытах на птицах определяют одно среднее направление их перемещений в каждом опыте, а затем средние многих опытов подвергают анализу более высокого порядка. Обычно, однако, анализ проводят на уровне 2, даже если отдельных птиц испытывали в нескольких опытах. Хотя такой анализ широко распространен, у него есть один недостаток: нельзя исключить, что отдельные данные не являются независимыми.
Помимо того что оценки вероятности могут быть основаны на данных, не являющихся независимыми (разд. 3.3.2), имеются и другие распространенные в опытах по ориентации статистические погрешности, которых хотелось бы избежать при анализе результатов экспериментов с вращающимся креслом. Это, во-первых, одновременное использование нескольких гипотез (в особенности применение к- и Ч-критериев Радея к одному и тому же набору данных; см. разд. 3.3.2) и, во-вторых, использование апостериорного анализа. Недостатки, связанные с отсутствием независнмости отдельных данных в опытах с вращающимся креслом, можно в какой-то мере устранить, используя анализ на уровне 2 или 3. Приняв единую универсальную гипотезу для всех одиночных выборок и другую универсальную гипотезу для сравнения двух выборок, можно избежать одновременного использования нескольких гипотез и обойтись без апостериорного анализа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
