Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 82
Текст из файла (страница 82)
В опытах с вращающимся креслом такая нулевая гипотеза для всех одиночных выборок состоит в том, что не существует значимого вектора в направлении е' = 0 или, если этот вектор является значимым, что 95%-ный доверительный интервал для среднего не включает О' (Апезйапз!еу, (.агЫп, 1981). Подходящим здесь является только Ч-кри- 349 26. Магниторецвниия у человека терий (а не х) (Ва1зсЬе!е1, 1981). При сравнении двух выборок нулевая гипотеза заключается в том, что разница в компасной ориентации отсутствует. Наиболее подходяшим критерием в этом случае является модификация Уолрофа критерия Манна-Уитни (Ва!зс(зе!е1, 1981, р. 127 — 128). В большинстве случаев можно четко указать направление оптимальной ориентации, поэтому подходящим является односторонний критерий. В противном случае следует использовать двусторонний критерий.
3.2.3. Результаты В 1980 г. в опытах с врашаюшимся креслом участвовали 875 человек из 11 разных групп. Результаты всех испытаний в нормальном магнитном поле представлены в табл. 26.1. Люди, живущие в современных условиях, обнаружили слабую [7г = 0,174, где 7г — компонента, направленная к «дому» (Ва1ясЬе!ег, 1981), т.е. компонента среднего вектора в направлении е' =03, но значимую способность определять компасное направление (е' = — 7+ + 12', Р< 0,0001, Ч-критерий). Прн такой слабой реакции значимый результат невозможно получить при малом размере выборки (например, е.цзае, А!1еп, 1981). В опытах с вращающимся креслом испытуемые могли бы определить Таблица 26.1.
Суммарные результаты всех опытов с врашаюшнмся креслом, в которых испытуемые находились в нормальном геомагннтном поле" Гоо Н е' г Ь Р Группа 1981 26 2 0,115 0,115 1981 15 -21 0,307 0,287 1981 41 -27 0,140 0,125 0,202 0,058 0,129 1981-82 17 !982 39 1982 22 — 2 0,656 0,656 — 7 0,552 0,548 64 0,148 0,065 <0,001 <0,00! 0,334 1982 — 83 494 — 13 0,155 0,151 1983 122 26 0,079 0,071 1983 24 — 4 0,416 0,4! 5 <0,001 0,135 0,002 875 -7 0,175 0,174 <0,0001 " Н-чяояо ясоьпуемых; е' — среднее; г -длина среднего «еяторв; Ь-хомоонентв, направленная е «дому»; Р- вероятность (У-крятернй).
Студенты Манчестерского университета Сотрулннкн университета Посетители университета С гуденты, проходившие полевую практику Жители Брзмхолла Нуднсты нз Манчестера Британская команда по спортивному ориентированию Студенты, проходившие полевую практику Школьники Манчестера Больные с днслексней Уотфорда Студенты, проходившие полевую практику Итого ! 980 — 81 44 -8 0,173 0,171 О 054 1982 31 3 0,162 0,162 О,! 00 Ч. К Восприятие магнитных полей человеком 350 Число иядиви- дуумов Срд и вектор Р (У-кри- терий) Очередность оценки 1 8 Точность второй оценки первая оценка ео первая оценка ео 5 0.243 0,0015 1 0,290 0,0002 76 76 44 -27 0,253 0,018 20 0 0,270 0,043 0+ 45 180 + 45 ориентацию, например, следующим образом: отметить свою исходную ориентацию перед тем, как нм завязали глаза, а затем следить за поворотами кресла при помощи инерционного чувства (Ваг1оу», 1964).
В таком случае полученные данные обладали бы двумя особенностями. Во-первых, точность оценок направления ухудшалась бы в ходе отдельного опыта, при этом последняя оценка была бы менее точной, чем первая. Во-вторых, испытуемый, который сделал грубую ошибку при первой оценке, был бы менее точен в дальнейшем, чем испытуемый, сделавший более точную первую оценку.
Нн одна из этих особенностей не была выявлена в ходе специального анализа, когда у 76 испытуемых (опыты в середине 1982 г.) сравнивали оценки, сделанные в первой и последней (восьмой) пробах (табл. 26.2). Эти данные скорее согласуются с той точкой зрения, что в опытах с вращающимся креслом незрительная ориентация осуществлялась не при помощи инерционной оценки поворотов, а путем оценки направления. Данные, свидетельствующие о том, что прн ориентации используется магниторецепция, были получены в опытах по компасной ориентации испытуемых, на голове которых были укреплены магнитные бруски разной полярности (Ва1сег, 1984а, Ь).
Испытания такого рода были проведены на десяти жителях Брэмхолла (табл. 26.!) (по ! 5 опытов с интервалом в одну неделю), у которых в области правого виска вертикально укрепляли или магнитный брусок, или брусок из медного сплава (рис. 26.2). Бруски размером 77 х 15 х 6 мм были помещены в непрозрачный конверт из хлопчатобумажной ткани. Величина магнитного поля вблизи полюсов составляла примерно 200 Гс. Условия опыта задавались компьютером с использованием случайных чисел и реализовывалнсь третьим лицом. Опыты длились более 4 мес; кажцый испытуемый участвовал в пяти опытах с латунным и в 10 с магнитным брусками [в пяти случаях северный полюс магнита был направлен вверх (рис. 26.2, А), а в пяти — вниз (рис.
26.2,Щ Опыты проводились в период с 1О до 15 ч, все испытуемые во время сна были ориентированы в направлении север -юг. Как испытуемые, так Таблица 26.2. Отсутствие влияния очередности оценки и точности первой оценки ив точность компасной ориентации в опытах с вращающимся креслом 351 26. Магниторецепция у человека контроль Рис. 26.2. Влияние расположения магнитного бруска иа компасную ориентацию в опытах с вращающимся креслом (Вакег !984 ж Ва)сет, 1984 Ы.
Каждая точка-среднее для индивидуума, расчитанное из результатов 40 определений направления (пять опытов), сделанных в каждой ситуации. Вертикальная пунктирная линия -положение е' = О'. Стрелки и цифровые данные-средний вектор (по 1О точкам). Штриховыми линиями указан 95%-ный доверительный интервал среднего. Во время сна испытуемые располагались в направлении север-юг (см. равд. 4.3). На испытуемых были надеты наушники (на рисунке не показаны). Б ° ° ° ° ° и экспериментаторы были одеты только в одежду из хлопчатобумажной ткани, не имели стереонаушников, не ездили на поезде, а также не употребляли никаких капель в нос в течение 48 ч перед опытом.
У 10 испытуемых при этом была обнаружена высокозначимая ориентация в том случае, когда на их голове были укреплены латунные бруски ()ч' = 10, е = 17 + 37', г = 0,678, Р = 0,003, Ч-критерий). Ни испытуемый, ни экспериментатор не могли знать, каково направление магнита в конверте, а также был ли брусок магнитным или нет. Компасная ориентация была значимой, когда магнитный брусок располагался южным полюсом вверх ()ч' = 10, е = 20+ 25', г = 0,841, Р=0,00036, Ч вЂ” критерий), и незначимой при противоположной его ориентации ()ч = 10, е = 166 х 32', г = 0,756, Р = 0,99, Ч-критерий).
Различие в ориентационной способности (рис. 26.2) было значимым (Н = О, Р = 0,002, двусторонний критерий Уолрофа). Результаты анализа данных этого опыта на уровне 2 приведены в работе Банера (Вакег, 1984Ь). Дополнительные свидетельства того, что компасная ориентация в опытах с вращающимся креслом основана на магниторецепции, обсуждаются в разд. 4.3 (рис. 26.4). 3.3. Ориентация на цель Ориентация на пель-это способность животного определять направле- ние на вполне определенную удаленную точку пространства. Это более сложная операция, чем ориентация по сторонам света, хотя обычно она включает в себя и ее (см.
обзоры Вайег, 1981, 1982, 1984Ь). 352 Ч. К оос»рлллтие магнитных нолей человеком Обычный способ изучения ориентации на цель состоит в проведении опытов типа «перемещение — выпуск» животного, т. е. в исследовании его хоминговой реакции, Среди приматов опыты до сих пор проводились только на человеке, и в литературе они известны под названием автобусных опытов. 3.3.1. Автобусные опыты В этих опытах испытуемых перевозят по извилистой дороге и в конечной точке маршрута просят указать направление, в котором находится дом, или называя компасное направление, или указывая его рукой. Каждую оценку выражают как угловое отклонение е' от направления на дом. Таким образом, правильной ориентации соответствует е' = О.
Во время поездки, а также при определении направления на остановке на испытуемых обычно бывают надеты темные очки-консервы. Детали организации автобусных опытов описаны в работах Ва)лег, 1980, 1981; Ооп!л(, АЫе, 1981. Автобусные опыты впервые провел, по-видимому, Лорд (1.оЫ, 1941), который перевозил школьников через Энн-Эрбор (Мичиган) на расстояние 3 км. Однако результаты этих опытов не были проанализированы так, как это обычно делается в сходных исследованиях на животных, и на основании их нельзя получить ответа на вопросы о том, обладают ли испытуемые четко выраженной способностью ориентироватъся на цель, и если да, то в каких условиях она проявляется. Такими же недостатками страдают и другие опыты, в которых испытуемые, переместившись на небольшое расст.ояние, пытались указать, где находится исходная точка их путешествия (см., например, %огсЬе1, 1951; )ппгшаа., 1966; Оаг!шй е1 а1., 1979).
Единственные опубликованные данные автобусных опытов, поставленных специально затем, чтобы ответить на эти вопросы, содержатся в работах Бэкера (Ва1сег, 1980, 1981), Гоулда (Оса!д, 1980), а также Гоулда и Эйбла (Оса!6, АЫе, 1981). 3.3.2. Статистический анализ Результаты автобусных опытов Гоулда и Эйбла приведены в их работе (Ооп16, АЫе, 1981, табл. 1). Данные подразделены на 17 подгрупп, каждая из которых относится к одному участку испытания. При анализе результатов отдельной подгруппы авторы применяют г- и У-критерии. Итог этого анализа выражен следующим образом: «Из 34 статистических критериев, представленных в табл. 1, лишь в одном случае ориентацию можно считать значимой с 5л/л-ным доверительным интервалом, что, вероятно, является случайным» (Ооп!б, АЫе, 1981, р.