Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 86
Текст из файла (страница 86)
Мэрупом Йоргенсеном (Дания), свидетельствуют о наличии в них кристаллоподобных образований, размеры которых варьируют от 4 х 2 мкм (что близко к размерам кристаллов гидроксидов железа) до менее чем 100 нм (что близко к размерам однодоменных частиц магнетита) (Йоргенсен, личное сообщение). До сих пор (декабрь 1983 г.) такие структуры были обнаружены только в решетчатых костях, где они располагались в виде скоплений вблизи нервных волокон. Однако, насколько известно, они находятся дальше от поверхности кости, чем тот слой, который выявляется при гистологическом исследовании.
В заключение можно сказать, что кости клиновидно-решетчатого синусного комплекса человека, по-видимому, обладают повышенной остаточной намагниченностью, но мы пока не можем с определенностью сказать, что является ее источником. 26. Магниторвт(епиин у человека 4.3.
Физиология 365 Точность компасной ориентации в опытах с вращающимся креслом зависит от целого ряда факторов. Одни из них могут помочь нам установить природу и физиологические особенности магниторецептора (или магниторецепторов), ответственного за компасную ориентацию без участия органов зрения; другие, по-видимому, не имеют никакого отношения к магниторецепции. Точность компасной ориентации зависит от времени суток. В первом сообщении об этом эффекте (Ваяет, ЫагЬег, 1982) предполагалось, что существуют два пика оптимальной ориентации- около полудня и около полуночи.
Однако в дальнейшем наличие второго из этих пиков не было подтверждено, и в настоящее время представляется, что вслед за периодом наилучшей ориентации между 10 и 15 ч по Гринвичу происходит постепенное ее ухудшение (Вахег, 1984Ь). Сообщалось (Ва)тег ет а1., 1982), что и в период между 10 и 15 ч точность ориентации может зависеть от того, из какой ткани сделана одежда испытуемого. Опыты, проведенные в это время суток на нудистах (Ваяет, 1984Ь), показали, что полностью раздетые испытуемые или испытуемые, одетые в длинный халат из хлопчатобумажной ткани, обнаруживают хорошую компасную ориентацию ()Ч = 39, е" = 2 + 32", г = 0,400, Р= 0,00025, Ч-критерий и Х = 39, е = 7 х 34", г= 0,372, Р = 0,0006, Ч-критерий соответственно), причем способность к ориентации в этих двух случаях была одинакова ()Ч,а —— 39,39, (7 = 706, Р = 0,726, двусторонний критерий Уолрофа на способность к ориентации для двух выборок).
Однако испытуемые, одетые в такую же одежду, но из полиэфирной ткани, не обнаружили способности к ориентации ()Ч = 39, е' = — 3', г= 0,073, Р= 0,257, Ч-критерий), причем это различие было значимым как по отношению к полностью раздетым испытуемым (Х та — — 39,39, (7 = 607, Р = 0,045, односторонний критерий Уолрофа для двух выборок), так и к испытуемым в хлопчатобумажной одежде (Хтл —— 39,39, (7= 576, Р=- 0,033, тот же критерий).
У всех испытуемых в этих опытах к голове был прикреплен брусок из не- магнитного материала (см, рис. 26.2), причем им было сказано, что брусок может быть и магнитным. Экспериментатор во всех этих опытах был раздетым. Почему полиэфирные материалы влияли на ориентацию, до сих пор неясно, но, как нам кажется, зто отчасти обусловлено электростатическими эффектами. Известно, например, что способность жуков к магниторецепции подвержена влиянию электрических полей (БсЬпеЫег, 1961); возможно, и иполиэфирный эффект» имеет ту же природу. В то же время он может быть связан с неспецифическим воздействием на способность испытуемого к концентрации внимания.
Последствия, к которым приводит прикрепление магнита к передней части головы испытуемого (рис. 26.4), исчезают не сразу после того, как этот магнит убирают. Согласно предварительным данным, если магнит Ч. К Восприятие магнитных полей человеком 366 был прикреплен к правому виску в течение 10 мин (200 Гс, северный полюс вверх), то исходная способность к компасной ориентации не восстанавливается в течение 24 — 48 ч !Кагеп Тг)скет, личное сообгцение).
Возможно, скорость восстановления зависит от ориентации испытуемых во время сна. Имеются данные о том, что мозговые ритмы человека во время сна зависят от ориентации кровати 1Ког!еЬа ег а1., 1973); как мы полагаем, расположение кровати влияет и на результаты опытов с вращающимся креслом !Ва!сег ес а1., 1982; Ва1сег, Ма1Ьег, 1982).
Со времени появления этих сообщений мы стали включать данный показатель в список вопросов, задаваемых испытуемым перед началом опытов. На рис. 26.6 суммированы все данные по ориентации кровати в восьми сериях экспериментов, завершенных к концу 1982 г. и разделенных на группы в зависимости от одежды, которую носили испытуемые; данные тех же самых серий, сгруппированные в зависимости от времени проведения опыта, представлены в работе Ва!сег, 1984Ь. Разные серии проводились на различных испытуемых (за исключением двух опытов на нудистах) в 6-О' г=ОБВ 6 1Б' и 0,45 6=-15 г-о,го 6.-5' и=0,51 Без попизфипиои зиаии 6=54' и-азз попизвпиап тизиз 6 М51' г-о,п е=-по г с,п Рис.
26.6. Влияние расположення испытуемого во время сна н материала одежды на компасную ориентацию в опытах с вращающимся креслом. Исследовано пять групп испытуемых в одежде нз полиэфирного материала нлн нз хлопчатобумажной тканн; в трех группах испытуемые были раздеты нлн находнлнсь в одежде нз хлопчатобумажной ткани.
Обозначения аналогичны таковым на рнс. 26.2, за исключением того, что средний вектор изображен вне круга. Линии внутри круга показывают средние векторы для отдельных групп. 1 — нспытуемые, располагающиеся во время сна так, что нх ноги обращены на север; 2 -на юг; з — на восток; 4-на запад. 26. Магнигоорецвпция у человека 367 неодинаковых условиях, нередко в разных местах и исходно были предназначены для изучения других эффектов. Группы испытуемых формировались из персонала университета; лиц, посетивших университет в день открытых дверей; студентов (1981); жителей Брэмхолла; студентов (1982); членов британской национальной команды по ориентированию; нудистов из Манчестера (с последней группой проводили испытания дважды, когда на испьпуемых была одежда из хлопка яли полиэфирной ткани).
Данные, приведенные на рис. 26.6 и в работе Вакег, 1984Ь, обнаруживают ряд особенностей. [Отметим, что при всех видах анализа в случае отдельных выборок используется уровень 3 (см. разд. 3.2.2); лри сравнении двух выборок применяется непараметричесхий критерий Уолрофа на способность к ориентации в ожидаемом направлении (Вагасйе1е1, 1981, р.
127-128).1 У испытуемых, спящих обычно ногами на север х 45', наблюдалась значимая способность к ориентации в опытах, проведенных в период с 10 до 15 ч по гринвическому времени (М = 68, е = 16 х 28', г = 0,342, Р = 0,00008, Ч-критерий); такой же эффект был присуш и испытуемым, ориентирукяцимся во время сна ногами на юг (М = 52, е' = — 4+ 68', г = 0,207, Р = 0,017, Ч-критерий). Различия между этими двумя группами были незначимы (М,л — — 68,52, (Г = 1602, Р = 0,189, односторонний критерий).
Испытуемые, спяшие в направлении восток — запад, напротив, не обнаружили способности к ориентации (М = 87, е' = 5', г = 0,090, Р= 0,119, Ч-критерий), и их оценки были значительно хуже, чем у испытуемых, располагающихся во время сна в направлении север-юг (М, з = 87, 120, 17 = 4430, Р = 0,032, односторонний критерий). Испытуемые, спящие ногами на юг, ориентировались в середине дня лучше, чем после полуночи (М,л — -12,52„(7 = 106, Р = 0,00046, двусторонний критерий), тогда как у испытуемых, спящих ногами на север (М, з — — 10,68, (7 = 279, Р = 0,362) н в направлении восток — запад (М,, = 11,87„(7 = 345, Р = 0,134), такой зависимости не обнаружилось.
Таким образом, после полуночи способность к компасной ориентации у испытуемых, спящих ногами на север, значимо лучше, чем в группе испытуемых, располаганнцихся во время сна в южном, восточном н западном направлениях (М,, = !0,23, (7 = 58, Р = 0,013, односторонний критерий). Одежда из полиэфирной ткани слабо влияла на способность к компасной ориентации у испытуемых, спящих ногами на север (М,л — — 28,48, (7 = 663, Р = 0,46, односторонний критерий), но, по-видимому, оказывала влияние на испытуемых, спящих ногами на юг (Мед = 21,33, (7 = 163, Р = 0,0007), восток (М,л = 18,26, (7 = !17, Р = 0,0026) и запад, хотя в последнем случае различие не было значимым (М,л — — 25,35, (7 = 376, Р = 0,178).
Итак, обшее впечатление, которое возникает при знакомстве со всеми этими результатами, таково, что способность к компасной ориентапви у испытуемых, спящих ногами на север, более выражена, чем в других 368 Ч, К Восприятие магнитных полей человеком группах. По предварительным данным, улучшение ориентации наступает после того, как человек спит в этом направлении в течение примерно недели. 5. Обсуждение Уникальная особенность опытов иа людях, которая выделяет их из всех других исследований, направленных на поиски магниторецепторов у животных, состоит в возможности получения поведенческих, магннтометрических и анатомических данных. Исследование реакции лозоходцев, а также способности к ориентации в опытах с врашаюшимся креслом и автобусных опытах указывает на наличие магниторецептора в передней части головы, где обнаруживается повышенный уровень остаточной намагниченности и, вероятно, присутствует железосодержаший материал.
Гипотезу о том, что область синусов ответственна за магниторецепцию у человека, обусловливаюшую компасную ориентацию и ориентацию на цель, еще предстоит проверить путем микроманипулирования магнитными полями в небольших областях головы в ходе опытов с врашающимся креслом н автобусных экспериментов. Пока же нам приходится довольствоваться данными о приблизительном совпадении этой области с результатами опытов по компасной ориентации и ориентации на цель, а также опытов на лозоходцах. Дальнейшее подтверждение этой гипотезы можно было бы получить при изучении развития способности к ориентации у детей. Как показывают результаты предварительных опытов, способность к ориентации, выявляемая в опытах с вращающимся креслом, обнаруживается впервые в возрасте около 5 лет и достигает того же или даже более высокого, чем у взрослых, уровня к 12 годам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
