К.В. Цыганков, П.Е. Григорьев «Влияние гелиогеофизических факторов на латерализацию инсультов головного мозга» (С.56-79)

К.В. Цыганков, П.Е. Григорьев*

ВЛИЯНИЕ ГЕЛИОГЕОФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЛАТЕРАЛИЗАЦИЮ ИНСУЛЬТОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Днепропетровская городская многопрофильная клиническая больница №4, отделение патологической анатомии, Днепропетровск, Украина;

*Таврический гуманитарно-экологический институт, Симферополь, Крым, Украина

Исследованы зависимости динамических свойств функциональной межполушарной асимметрии мозга человека от глобальных гелиогеофизических факторов. В качестве модели использованы мозговые инсульты с установленной локализацией, на основании того, что инсульт происходит, как правило, в более функционально нагруженном полушарии. Доминирование активности левого полушария связано с полярностью межпланетного магнитного поля, как в диапазоне суток, так и лет. Также есть основания полагать, что активность правого полушария возрастает в годы максимальной гелиогеофизической возмущенности, а также при возрастании интенсивности атмосферного инфразвука.

Ключевые слова: доминирование полушарий мозга, мозговой инсульт, гелиогеофизические факторы, межпланетное магнитное поле.

Введение. 1) Функциональная активность мозга в этиопатогенезе инсульта. Известно, что главным патогенетическим условием развития мозгового инсульта (МИ) является нарушение целостности стенки сосуда либо его закупорка. Выделяют также факторы риска, которые, как считается, не являются причиной инсульта, а лишь осуществляют связь с этиологическим фактором заболевания. К ним относят физиологические, поведенческие, а также средовые факторы, которые увеличивают риск сосудистых поражений головного мозга [9].

Патогенез при острых и хронических сосудистых поражениях головного мозга, несмотря на фоновое многообразие причин, их вызывающих, всегда однотипен и заключается в последовательном нарастании комплекса патологических реакций, запускаемых ацидозом. В результате острых нарушений регионарной церебральной перфузии и системного кровотока, микроциркуляции, снижения уровня кислорода артериальной крови у пациентов происходит формирование очагов ишемии различных размеров в зоне васкуляризации соответствующего сосуда. Размеры зоны ишемии зависят от калибра сосуда, степени его фонового стенозирования, состояния коллатерального кровообращения. Хроническая церебральная гипоперфузия обусловливает изменения белого вещества с формированием очагов демиелинизации, поражение глиальных клеток, сдавление капилляров мелкими глиальными рубцами, формирование очагов лейкоареозиса [28].

Несмотря на огромное число совершенных ультразвуковых, нейровизуализационных, биохимических и иных методов диагностики, этиология до 30-40% МИ остается сомнительной. Адекватные модели инсульта, как геморрагического, так и ишемического, до сих пор не созданы [8]. Такое положение в значительной мере связано с пробелами в исследовании факторов риска и отсутствием синергетического подхода к моделированию МИ.

Важной идеей последнего десятилетия является представление о существовании «нейроваскулярного звена», включающего кровеносные сосуды, нейроны, глию и межклеточное вещество, между которыми существуют тесные структурно-функциональные взаимоотношения, проявляющиеся как в процессе нормального функционирования мозга, так и при патологии [68]. Установлена тесная взаимосвязь функциональной активности и энергетического обмена мозга с мозговым кровотоком. Так, при активации нейронов происходит их деполяризация, в результате которой в межклеточной жидкости накапливаются ионы калия, являющиеся пусковым фактором усиления мозгового кровотока [47].

Несмотря на то, что в последние годы происходит смещение акцентов исследования патофизиологии МИ от изучения гемодинамических нарушений и метаболических эффектов на углубленное исследование роли патобиохимических процессов, клеточных реакций и молекулярных механизмов повреждения мозговой ткани, классическая патологическая анатомия даже с помощью «рутинных» методов продолжает делать открытия. В исследованиях, посвящённых морфологии артериального круга большого мозга (АКБМ), доказано его сегментарное строение: у каждого отрезка артерии от одной до другой бифуркации существует свой автономный, изолированный от соседних, сократительный аппарат [29]. В области бифуркаций сосуды не ветвятся, а сочленяются. Сочленение представляет собой соединительнотканную вставку между соседними метамерами, и имеет довольно четкую границу с пучками гладкомышечных клеток (рис. 1 а, б). Этот морфологический факт определяет возможность изолированного сокращения сегментов АКБМ для оптимальной перфузии наиболее активно функционирующих участков головного мозга на основе известных механизмов авторегуляции мозгового кровотока. Гиперплазия и гипертрофия мышечного аппарата артериальных сегментов может являться фоном для развития неравномерно выраженных дистрофических и склеротических изменений в стенках сосудов. Следовательно, в морфогенезе артериосклероза и повреждений стенок сосудов могут участвовать механизмы авторегуляции мозгового кровотока. Изнашивание мышечного аппарата компенсируется только одним путём: утолщением стенки сосуда, за счёт гиперплазии интимы (см. рис.1 б), а регуляция скорости кровотока переходит с местного уровня на системный путём повышения уровня системного артериального давления.

Рис.1. а) Соединительнотканная «вставка» между пучками гладкомышечных клеток вобласти бифуркации средней мозговой артерии. Окраска гематоксилин-эозин. Ув.: 10х40. б)То же. Ув.: 10х10. Скобкой обозначена резко утолщённая интима.

На уровне гистиона («нейроваскулярного звена») склеротическим изменениям и перестройке по такому же механизму могут быть подвержены артериола и прекапилляр, имеющие гладкомышечные элементы в составе стенок.

Участки ткани мозга, наиболее активно функционирующие в тот или иной момент, особенно на фоне неадекватного кровоснабжения, могут являться «местами наименьшего сопротивления» для патогенных факторов среды. Однако механизм развития мозгового инсульта, где в качестве ведущего фактора риска рассматривается функциональное напряжение мозга исследован недостаточно. А, между тем, формирование очагов застойного возбуждения или торможения может приводить к деструктивному процессу в мозговой ткани. Например, аффективные расстройства, вызванные стрессом, ассоциируются с повреждением лимбических и ряда других структур мозга в виде нарушения морфологии и функции дендритов, проводящих путей, а также снижения метаболизма и гибели части нервных и глиальных клеток [19; 69].

На рис. 2 приведены результаты секционного наблюдения: женщина, 30 лет, банковская служащая, смерть «немозговая», от соматического заболевания, в анамнезе имели место психоэмоциональные стрессы. Были изготовлены препараты из задней части ствола мозолистого тела с подлежащими ножками свода, перед местом их слияния в парный столб. В одной из ножек на границе с мозолистым телом выявлен очаг нейродегенерации с формированием глиального рубца, наличием склерозированных мелких сосудов, «зернистых шаров», криблюр вокруг сосудов, прилежащих к очагу.

Рис.2. Ножка свода на границе с мозолистым телом: а) очаг нейродегенерации, окраска гематоксилин-эозин, ув.: 10х10. б) склерозированные мелкие сосуды, «зернистые шары», окраска гематоксилин-эозин. ув.: 10х40; в) глиальный рубец, криблюры; окраска на нейрофиламенты, иммуногистохимическая реакция с NF; ув.: 10х10. г) замещение нервной ткани мезенхимальными элементами; иммуногистохимическая реакция с виментином. Ув.: 10х40.

В большом количестве исследований показано, что процессы адаптации тесно связаны с динамическими характеристиками функциональной асимметрии мозга (ФАМ) [46; 23]. Таким образом, механизмы, обеспечивающие поддержание гомеостаза в системе «человек-среда», зависят от качества межполушарных отношений, которые в значительной степени определяются морфофункциональным состоянием мозолистого тела.

Одним из следствий нарушенной адаптации в крайней степени проявлений у человека является суицид. На рис. 3 участок из средней части ствола мозолистого тела 34-летнего мужчины, смерть в результате суицида. В анамнезе – госпитализации в психиатрический стационар. Выявлены поля тяжёлых дистрофических изменений нервных волокон острого характера (см. рис. 3а) и поля с хроническими нейродегенеративными изменениями (см. рис. 3б) в виде скоплений «зернистых шаров».

Рис. 3. Мозолистое тело, мужчина, 34г., суицид: а) тяжёлые острые дистрофическе изменения нервных волокон, Окраска гематоксилин-эозин, ув.: 10х40. б) хронические нейродегенеративные изменения, скопления «зернистых шаров»; Окраска гематоксилин-эозин, ув.: 10х40.

При гистологическом исследовании мозолистого тела умерших от МИ с локализацией в одном из полушарий в течение первых суток с момента развития инсульта, наряду с острыми повреждениями нервных волокон, во всех случаях выявляются дистрофические, регенеративно- пролиферативные, или инволюционно-дистрофические изменения (рис. 4).

Рис. 4. Мозолистое тело умершего от инсульта с локализацией в одном из полушарий в течение первых суток с момента его развития. Окраска гематоксилин-эозин. Ув.: 10х40.

Такие факты объективно позволяют предполагать наличие затруднений межполушарных отношений до развития инсульта.

2) Мониторинг распределения случаев инсульта по полушариям как способ изучения динамических свойств функциональной асимметрии мозга.

Полушария головного мозга человека значительно отличаются в функциональном отношении [4; 6; 24]. Выраженная латерализация функций, наиболее ярко проявляющаяся в праворукости, считается родовым признаком человека. Общеизвестно, что прогноз для жизни и трудоспособности зависит не только от обширности мозгового инсульта, но и от его локализации [44]. Физиологические и поведенческие особенности человека, которые относят к факторам риска МИ, прямо связаны с профилем ФАМ [51]. Несмотря на все эти факты, систематический статистический учёт латеральности поражений головного мозга не проводился.

В работе [6] обсуждается возможность распределения функций между полушариями через пространственно-временные факторы среды обитания человека, что обусловливает необходимость прицельного изучения биоритмов, синхронизирующихся с земными и космическими влияниями. Однако до сих пор не проведено долговременных исследований в данном направлении. Такая ситуация связана с объективными трудностями организации длительного многолетнего мониторинга живых объектов и человека, в частности, с целью изучения динамики распределения функций между полушариями мозга.

Рассмотрение динамики распределения мозговых инсультов в популяции по полушариям мозга позволило бы связать ФАМ с факторами среды обитания. Таким образом показатели заболеваемости или смертности приобрели бы «функциональную краску».

Известно, что популяция реагирует во многих ситуациях как единый организм, качественно отличающийся от отдельно взятых особей и групп. Можно представить, что «мозг» такого «организма» будет иметь распределённый характер, а его «полушария» представлены совокупностями индивидов с относительным доминированием правого, или левого полушария.

Ранее нами проведено многолетнее мониторинговое исследование [53], заключавшееся в подсчёте распределения аутопсийно подтверждённых случаев МИ по полушариям головного мозга. Было установлено, что распределение случаев МИ по полушариям головного мозга динамически изменяется во времени, формируя циклы с чётко выраженной периодичностью.

Периодичность и динамику поражений правого и левого полушарий головного мозга можно объяснить тем, что в популяции периодически изменяется количество индивидов с преобладанием функциональной активности правого или левого полушария. Есть основания предполагать, что динамика распределения МИ по полушариям сопряжена с циклическими вариациями солнечной активности (СА) и связанными с ней сверхнизкочастотными электромагнитными сигналами.

3) Связь динамических свойств функциональной межполушарной асимметрии с гелиогеофизическими факторами.

Процессы СА существенно влияют на биосферу, преимущественно, обусловливая изменения в электромагнитном фоне окружающей среды [12; 45] в широком диапазоне частот. Надежно установлены эффекты влияния вариаций естественных гелиогеофизических факторов (ГГФ) в диапазоне от часов до десятков лет на обострение многих заболеваний, в первую очередь, сердечно-сосудистых [60; 74] и нервно-психических [43; 65], на состояние организма здорового человека [64; 41; 40; 18]. Особую чувствительность к действию ГГФ обнаруживают процессы в нервной системе [50]: в частности, параметры психоэмоционального состояния [76; 72; 16], сенсомоторных процессов [2; 15], электрической активности мозга [5; 39] и т.п.

С долговременными циклическими изменениями активности Солнца в диапазоне 10-1-103 лет связаны параметры потомства [59], колебания смертности [30] и рождаемости [73; 75] не только человека и животных, но и растений [67; 20]. Как было показано еще в начале ХХ века А.Л. Чижевским [54] и подтверждено в современных исследованиях (выполненных на многовековых рядах данных) M. Persinger [71], S. Ertel [62], M. Mikulecky [66], с вариациями солнечной и геомагнитной активности соединены социальные процессы (в частности, революции, вооруженные конфликты, экономическая конъюнктура). Б.М. Владимирский [13] установил, что синхронные всплески творческой активности в изолированных один от другого регионах мира (Греции, Индии, Китае) в течение VI-V веков до н.э. и в течение XV-XVII веков н.э. (в Европе и Китае) сопровождались однотипными экстремальными колебаниями солнечной активности.

Для разных видов искусства (архитектура, музыка, театр) наблюдается регулярное циклическое изменение стилей «аналитичность- синтетичность» [37]. Согласно модели С.Ю. Маслова [27], эти колебания являются биологическими ритмами, которые в популяционном масштабе отражают изменение преобладающих типов мышления, что обусловленно циклическими изменениями доминирования левого- правого полушария (аналитичность отвечает превалированию в обществе индивидов с доминированием левого полушария, а синтетичность – правого).

Уже есть работы, в которых доказана зависимость доминирования левого или правого полушария от ГГФ. Так, в сутки с повышенной геомагнитной активностью наблюдается тенденция к увеличению функциональной активности правого полушария у животных [26; 25] и человека [15]; именно благодаря повышению активности правого полушария организм человека адаптируется к частым геомагнитным возмущениям в условиях Севера [48]. В работе Л. П. Агуловой [3] обнаружено, что биоэлектрическая активность одного из полушарий мозга способна доминировать в течение многих суток, а переключение доминирования полушарий может контролироваться ГГФ.

Цель работы – исследовать зависимость функциональной межполушарной асимметрии мозга человека от глобальных гелиогеофизических факторов на модели динамики распределения инсультов по полушариям головного мозга.

Задачи работы:

1. Учитывая, что инсульт случается, как правило, в более функционально нагруженном полушарии мозга, сопоставить динамику процентного соотношения инсультов в левом и правом полушарии с ГГФ.

2. Выявить характерные черты гелиогеофизической обстановки – возможные факторы риска развития и смертности от инсультов в разных полушариях мозга человека.

Материалы и методы. Наиболее достоверными данными для медицинской статистики являются результаты патологоанатомических исследований.

Были проанализированы протоколы вскрытий лиц, умерших от МИ за период 1981-2008 гг., проведенных в Днепропетровской городской больнице № 2, которая имеет прозектуру централизованного типа и наибольшее количество таких наблюдений по данным Днепропетровска и области. Всего было выявлено 3680 случаев МИ. После подсчета количества случаев инсульта в левом и правом полушарии за каждый год, устанавливалось процентное соотношение между правополушарными и левополушарными инсультами, после чего эти значения переводились в шкалу стандартизированных отклонений от среднего значения. Анализировались связи этих данных с планетарными гелиогеофизическими индексами:

• Ар-индексом геомагнитной активности (с ним связана активность магнитосферы Земли);

• индексом «Числа Вольфа» солнечной активности (с ним связана возмущенность ионосферы Земли);

• полярности радиальной компоненты межпланетного магнитного поля (с ней связаны процессы тропосферной циркуляции, особенности режима вращения Земли и некоторые параметры ионосферы и магнитосферы [35];

• отношения геомагнитной активности к солнечной активности (ГМА/СА), имеющего смысл нормированного к прозрачности ионосферы уровня возмущенности магнитосферы;

• произведение геомагнитной активности на солнечную (ГМА*СА), которое отображает уровень общей гелиогеофизической возмущенности.

Ряды гелиогеофизических индексов получены из каталогов NASA, NOAA (США), http://omniweb.gsfc.nasa.gov, ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/. Ритмическую структуру показателей исследовали с помощью косинор-анализа [17]. Для установления статистической значимости связей изменений латерализации инсультов с гелиогеофизическими индексами использовали метод ранговой корреляции Спирмена с поправкой на связанные ранги [58].

Кроме того, с целью установления непосредственного влияния (в диапазоне нескольких суток) ГГФ на изменения функциональной активности полушарий мозга были проанализированы 454 случая МИ с летальным исходом по данным прозектуры Днепропетровской городской больницы №2 за 2007-2008 г. Учитывались такие показатели: пол пациента (228 мужчин и 226 женщин), локализация инсульта (246 – в правом, 208 – в левом полушарии), тип инсульта (304 – ишемический, 147–геморрагический, 3 – смешанный). Далее использовали метод наложения эпох [31], рассматривая изменения гелиогеофизических индексов (С9- индекс геомагнитной активности, индекс «Числа Вольфа» СА, полярность межпланетного магнитного поля) в диапазоне ±10 суток относительно дат госпитализации, которые в большинстве случаев практически не отличаются от даты острого начала патологического процесса, а также относительно дат смерти пациентов. Для установления статистической значимости тенденций в динамике гелиогеофизических индексов применяли статистический критерий Вилкоксона [21].

Результаты и их обсуждение. Гелиогеофизическая обстановка при инсультах в диапазоне суток. Гелиогеофизические вариации накануне дат госпитализаций и смертей от МИ не отличаются для их разных типов – геморрагического и ишемического, однако существенно различны для инсультов в разных полушариях мозга и, что характерно, для лиц разного пола.

Отмечается (см. рис. 5) возрастание геомагнитной активности через 4-6 суток после госпитализации мужчин (р<0.01 по критерию Вилкоксона) относительно значений в другие дни для правополушарных инсультов. В связи с этим необходимо отметить, что для данной выборки средний промежуток времени от госпитализации до смерти составил 6.1±0.5 суток. Таким образом, данное повышение геомагнитной активности для правополушарных инсультов у мужчин может служить непосредственным фактором риска смерти для мужчин, чего не наблюдается для левополушарных инсультов. Этот результат подкрепляет независимые наблюдения – активация правого полушария мозга происходит при возрастании геомагнитной активности [48].

Рис. 5. Характерные изменения геомагнитной активности в диапазоне ±10 суток относительно дат госпитализации мужчин (нулевой день соответствует событию госпитализации) отдельно для левополушарных и правополушарных инсультов. По оси абсцисс – сутки. По оси ординат – геомагнитная активность (С9-индекс).

Рис. 6. Характерные изменения геомагнитной активности в диапазоне ±10 суток относительно дат смерти мужчин (нулевой день соответствует событию смерти) отдельно для левополушарных и правополушарных инсультов. По оси абсцисс – сутки. По оси ординат – геомагнитная активность (С9-индекс).

Рис. 7. Характерные изменения геомагнитной активности в диапазоне ±10 суток относительно дат смерти женщин (нулевой день соответствует событию смерти) отдельно для левополушарных и правополушарных инсультов. По оси абсцисс – сутки. По оси ординат – геомагнитная активность (С9-индекс).

Рис. 8. Характерные изменения полярности межпланетного магнитного поля в диапазоне ±10 суток относительно дат смерти мужчин (нулевой день соответствует событию смерти) отдельно для левополушарных и правополушарных инсультов. По оси абсцисс – сутки. По оси ординат – полярность ММП.

Рис. 9. Характерные изменения полярности межпланетного магнитного поля в диапазоне ±10 суток относительно дат смерти женщин (нулевой день соответствует событию смерти) отдельно для левополушарных и правополушарных инсультов. По оси абсцисс – сутки. По оси ординат – полярность ММП.

Рис. 10. Характерные изменения полярности межпланетного магнитного поля в диапазоне ±10 суток относительно дат госпитализации женщин (нулевой день соответствует событию госпитализации) отдельно для левополушарных и правополушарных инсультов. По оси абсцисс – сутки. По оси ординат – полярность ММП.

Смерти мужчин от МИ в левом полушарии наступают после минимума геомагнитной активности за 1-2 суток до смерти (р<0.05 по критерию Вилкоксона); это перекликается с экспериментальным результатом – повышение активности левого полушария наблюдается у здоровых испытуемых при пониженной геомагнитной активности [15]. По сравнению с левополушарными инсультами, в диапазоне ±2 суток относительно дат смерти от правополушарных инсультов геомагнитная активность, наоборот, повышена (р<0.02 по критерию Вилкоксона) – см. рис. 6. Если накануне смертей мужчин от левополушарных инсультов геомагнитная активность понижена, то за 2-4 суток до смертей женщин от левополушарных инсультов она, наоборот, существенно повышена (р<0.05 по критерию Вилкоксона) – см. рис. 7. В связи с этим уместно привести экспериментальный результат, полученный в исследовании [57] о том, что в условиях стресса у женщин ухудшается, прежде всего, функциональное состояние левого полушария мозга, а у мужчин – правого. Поскольку повышение геомагнитной активности общепризнано в качестве стресс- фактора [7; 2], оно может провоцировать неблагоприятные изменения в том из полушарий, которое сильнее подвержено действию стресс-фактора: в правом – у мужчин, в левом – у женщин. Стоит отметить, что большая часть лабораторных исследований с животными проводится на самцах, поэтому результаты некоторых цитированных работ, вследствие существования половых различий в реагировании на стресс, могут отражать лишь часть реально существующих закономерностей.

При этом, однако, половые различия по полярности межпланетного магнитного поля (ММП) практически отсутствуют. Накануне смертей мужчин и женщин от инсультов характерны разнонаправленные изменения полярности ММП: преобладание положительной полярности накануне смертей от левополушарных инсультов и отрицательной – накануне смертей от правополушарных инсультов – см. рис. , 9. Накануне госпитализаций женщин также наблюдается переход ММП от положительной к отрицательной полярности для правополушарных инсультов, и, наоборот, переход от отрицательной к положительной полярности – для левополушарных инсультов (рис. 10). Как показало недавнее экспериментальное исследование, функциональная активность правого полушария мозга здорового мужчины преобладает в при отрицательной полярности ММП, а левого полушария – при положительной полярности [49]. Таким образом, имеются основания полагать, что доминирование полушарий может переключаться при сменах полярности ММП.

Особенности в динамике СА не так выражены накануне госпитализаций и смертей при инсульте. Можно лишь предварительно отметить, что, госпитализации, как правило, происходят на фазе роста СА, а смерти – при некотором повышении СА – как у мужчин, так и женщин.

Обнаруженные закономерности свидетельствуют о том, что функциональная активность полушарий мозга существенно зависит от гелиогеофизической обстановки, и, следовательно, глобальные геокосмические факторы могут влиять на изменения доминирующего стиля восприятия, мышления и эмоционального реагирования в соответствии с тем, активность какого из полушарий доминирует в данный интервал времени.

Пользуясь прогнозами комплексной гелиогеофизической обстановки (например, достаточно точный прогноз на следующую неделю по адресу в Интернет http://www.izmiran.ru/services/saf/, можно заблаговременно предвидеть периоды, неблагоприятные для протекания инсульта, с учётом его локализации и пола пациента.

Связь латерализации инсультов с гелиогеофизическими факторами в масштабе многолетних вариаций. Процентное соотношение между встречаемостью лево- и правополушарных инсультов за разные годы не является стабильной величиной размаха вариации для статистики 1981-2008 гг. составляет от 43% до 63% для левополушарных инсультов (см. рис. 11) и, соответственно, от 37% до 57% для правополушарных инсультов, что значительно превосходит диапазон случайных колебаний.

Рис. 11. Процент встречаемости инсультов в левом полушарии мозга за 1981-2008 гг. По оси абсцисс – годы, по оси ординат – проценты. Показана линия полиномиального тренда доли левополушарных инсультов.

В динамике латерализации инсультов выявляется единственный статистически значимый период, равный 5.1±0.4 годам. Наличие устойчивого ритма в данном показателе свидетельствует о существовании неслучайных колебаний в доминировании того или иного полушария в популяции. Среди гелиогеофизических индексов ближайший к этому значению период регистрируется лишь в полярности ММП: 5.7±0.4 лет. А в показателе гелиогеофизической возмущенности ГМА*СА есть единственный статистически значимый период 10.2±0.5 лет, который ровно в два раза превосходит значение ритма в латерализации инсультов.

Обнаруживается систематическое повышение доли правополушарных инсультов в годы максимумов в комбинированных гелиогеофизических индексах ГМА/СА и ГМА*СА (рис. 12). Следует подчеркнуть, что отдельно с геомагнитной или солнечной активностью связей латерализации инсультов не наблюдается.

Рис. 12. Сопоставление доли правополушарных инсультов с показателями отношения геомагнитной активности к солнечной (ГМА/СА) и произведением геомагнитной активности на солнечную (ГМА*СА). По оси абсцисс – годы, по оси ординат – единицы стандартного отклонения.

Динамика доли левополушарных инсультов, в свою очередь, тесно связана с изменениями в полярности межпланетного магнитного поля (см. рис. 13). В интервале 1981-1993 гг. с изменениями полярности ММП положительно связаны изменения доли левополушарных инсультов (с запаздыванием на 1 год относительно полярности ММП): rs =+ 0.97, p < 10-6 (где rs – коэффициент ранговой корреляции Спирмена, р – уровень статистической значимости). А в интервале 1994-2007 гг. с изменениями полярности ММП положительно (синхронно) связаны изменения доли левополушарных инсультов: rs =+ 0.96, p < 10-6.

Рис. 13. Сопоставление доли левополушарных инсультов и полярности межпланетного магнитного поля. По оси абсцисс – годы, по оси ординат – единицы стандартного отклонения.

Существование связей изменений процентного соотношения инсультов в разных полушариях с ГГФ могут быть объяснены только исходя из свойств явления синхронизации автоколебаний (присущих биологическим системам) слабыми электромагнитными полями окружающей среды, которые зависят от вариаций космической погоды. Явление синхронизации ритмики физиологических процессов между собой и с внешними ритмозадающими факторами является фундаментальным свойством биологических систем [1]. Для реализации синхронизации необходимо, чтобы осциллирующая система имела внутренний источник энергии, за счет которого происходят автоколебания. Тогда при попадании частоты внешнего сигнала в область синхронизации будет осуществляться захват частоты внешнего сигнала эндогенным ритмом биологической системы [38]. F. Brown [56] еще в 1960-е гг. экспериментально доказал возможность синхронизации биологических ритмов слабыми периодическими вариациями геофизических полей. Биологические системы используют вариации природных электромагнитных полей в качестве универсального датчика времени: в независимых исследованиях экспериментально установлено практически полное совпадение длительности биологических ритмов и гелиогеофизических вариаций в широчайшем диапазоне периодов – от 10-1 сек. до десятков лет на уровне организма и до десятков тысяч лет на уровне биологического вида [33; 11]. С позиций общей теории синхронизации подстройка биологической ритмики с помощью ГГФ относится к случаю «синхронизации внешней силой» [38]. При этом если длительность эндогенного ритма системы не полностью совпадает со значением соответствующего периода внешней силы, вероятно такое поведение системы: некоторое время внутреннее колебание согласовано по фазе с внешней силой, но затем происходит «проскок фазы», и система снова в течение определенного времени колеблется в соответствии с внешней силой, но уже с новым фазовым соотношением, и так далее [38]. Вероятно, именно такой механизм реализуется при синхронизации полушарного доминирования фактором межпланетного магнитного поля (см. рис. 9): в первый раз такой проскок фазы наблюдается в 1993 г., а в следующий раз признаки очередного проскока фазы наблюдаются в 2008 г.

Однако, по-видимому, изменения электромагнитного фона, связанные с изменениями в ММП, не являются единственным синхронизирующим сигналом. Как известно, синхронизация может осуществляться при различных целочисленных соотношениях периодов колебаний, в частности, при соотношении 2:1 [38]. Именно таким соотношением связаны ритмы латерализации инсультов и гелиогеофизической возмущенности ГМА*СА. При совокупном повышении геомагнитной и солнечной активности в среде обитания можно ожидать общее повышение интенсивности электромагнитных полей в широком диапазоне: на частотах 10-3-103 Гц за счет возмущенной магнитосферы, а также на высших частотах [61], вплоть до микроволн [55] – за счет ионосферных эффектов. Именно в такие годы общего увеличения интенсивности электромагнитных полей, наблюдается увеличение доминирования правого полушария (см. рис. 12).

Увеличение доли инсультов в правом полушарии наблюдается также в годы увеличение отношения геомагнитной активности к солнечной активности ГМА/СА. Анализ результатов исследования [52] показывает, что заболеваемость психосоматическими расстройствами и неврозами (при которых правое полушарие мозга более активно), максимальна именно в такие годы. Также как в годы, так и в сутки, когда соотношение ГМА/СА максимально, существенно повышается террористическая активность [63].

Максимумы уровня общей преступности в России на протяжении 1977-1995 гг. также приходились на годы повышенного отношения ГМА/СА [22]. В данном случае действующим фактором может быть атмосферный инфразвук, интенсивность которого в биосфере увеличивается при низкой солнечной активности [32] и повышенной геомагнитной активности [10], таким образом, положительно коррелируя с отношением ГМА/СА.

Что касается фактора ММП, то, по-видимому, его влияние на доминирование полушарий идентично в диапазоне нескольких суток, так и лет, и одинаково для лиц разного пола. Помимо экспериментальных доказательств, результаты некоторых исследований косвенно свидетельствуют в пользу того, что переключение доминирования полушарий мозга может быть связано со сменами полярности ММП. Так, мозговой субстрат психического процесса от зарождения намерения до его реализации связан с последовательным взаимодействием полушарий мозга: как правило, сначала мотивация формируется на эмоциональном невербальном уровне в правом полушарии, а потом актуализируется и вербализируется в левом полушарии [14]. Психологические факты внезапных интуитивных озарений объясняются функционированием подобного механизма – внезапным вторжением информации из правого полушария (которое осуществляет эмоционально- пространственную обработку информации) в левое полушарие (в котором информация вербализируется) [70]. Внезапная актуализация и вербализация правополушарной информации может обуславливать усиление патопсихологической симптоматики (бред, галлюцинации и т.п.) у больных шизофренией и другими психическими заболеваниями при сменах полярности ММП с «–» на «+» [43; 34; 42].

Полученные результаты показывают, что изменения в доминировании полушарий головного мозга синхронизируются вариациями планетарных гелиогеофизических факторов, которые могут быть одной из причин периодических изменений в мышлении и поведении людей.

По результатам нашего исследования (см. рис. 11) прослеживается формирование около 25-ти летней волны левополушарного доминирования с максимумом в середине 1990-х гг., что совпадет с прогнозами В. М. Петрова о формировании аналитической волны с наибольшей выраженностью в 90-х годах [36].

Безусловно, настоящее исследование не является исчерпывающим. В дальнейшем было бы желательно: а) сопоставить данные из разных географических регионов, чтобы проверить универсальность установленных закономерностей связи доминирования полушарий мозга с ГГФ; б) проанализировать связи между переменными за более длительный срок, поскольку ритмическая структура популяционных процессов и гелиогеофизических факторов имеют устойчивые периоды порядка 20-25, 55-60 лет и более [13]. Учитывая, что ГГФ модулируют функциональную активность полушарий мозга, представляется целесообразным в исследованиях динамических свойств межполушарной асимметрии учитывать гелиогеофизическую обстановку на период проведения экспериментов.

Выводы

1.Обнаружены зависимости распределения мозговых инсультов по полушариям мозга от гелиогеофизических факторов в диапазоне суток и лет.

2.Доминирование левого полушария положительно связано с полярностью межпланетного магнитного поля, а правого – с гелиогеофизической возмущенностью и уровнем атмосферного инфразвука.

3. Выявленные особенности гелиогеофизической обстановки, на фоне которой развивается инсульт, а также сопровождающей наступление смерти, в зависимости от локализации инсульта, можно использовать в интересах хрономедицины для повышения эффективности лечебно- профилактических мероприятий и снижения их себестоимости.

4. Установленные нами закономерности вносят принципиально новое представление об этиопатогенетических факторах механизма развития мозгового инсульта и заболеваний, связанных с нарушениями межполушарных отношений, вносят принципиально новое представление о действии объективно существующих в природе сверхнизкочастотных электромагнитных сигналов, как модуляторов функциональной активности полушарий головного мозга человека.

Список литературы

1. Агаджанян Н.А., Радыш И.В., Краюшкин С.И. Хроноструктура репродуктивной функции.– М.– КРУК.– 1998.– С. 248.

2. Агаджанян Н.А., Ораевский В.Н., Макарова И.И. / Медико-биологические эффекты геомагнитных возмущений.– М.– Тровант.– 2001.– С.136.

3. Агулова Л.П., Ростов А.П. Связь кратковременной памяти человека с индексами солнечной и геомагнитной активности // Космос и биосфера: межд. конф., 28 сент.– 4 окт. 2003 г.– тез. докл. – Партенит, 2003.– С. 73-75.

4. Александров Ю. И. «Психофизиология» .– СПб.– Питер.– 2001.– С.154-155.

5. Белов Д.Р., Кануников И.Е., Киселёв Б.В. Зависимость пространственной синхронности ЭЭГ человека от геомагнитной активности в день опыта // Рос. Физиол. журнал им. И. М. Сеченова.– 1998.– Т. 84.– № 8.– С. 761-774.

6. Брагина Н. Н., Доброхотова Т. А. Функциональные асимметрии человека. — 2-е изд., перераб. и доп.– М.– Медицина.– 1988.– С.240 с ил.

7. Бреус Т. К. Влияние солнечной активности на биологические объекты: автореф. дис. на соискание уч. ст. док. физ.-мат. наук-спец. 01.03.02 – «Физика Солнца»- 03.00.02 «Биофизика».– Москва.– 2003.– С. 42.

8. Верещагин Н.В., Пирадов М.А. Инсульт: состояние проблемы.– В сб.: Труды Всероссийского общества неврологов России «Неотложные состояния в неврологии».– Орел.– 2002.– С.5-12.

9. Віничук С.М., Дубенко Є.Г., Мачерет Є.Л. Нервові хвороби.– Київ.– Здоров`я.– 2001.

10. Владимирский Б. М. Атмосферный инфразвук как возможный фактор, передающий влияние солнечной активности на биосферу // Известия Крымской Астрофизической обсерватории.– 1974.– Т. LII.–. 190- 193.

11. Владимирский Б. М., Сидякин В. Г., Темурьянц Н. А., Самохвалов В.П. Космос и биологические ритмы.– Симферополь.– СГУ.– 1995. – С. 206.

12. Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А. Влияние солнечной активности на биосферу – ноосферу (Гелиобиология от А. Л. Чижевского до наших дней).– М.– МНЭПУ.– 2000.– С. 374.

13. Владимирский Б. М. Космическая погода и глобальные вспышки творческой активности // Ноосферология: наука, образование, практика.– под ред. О.А. Габриеляна.– Симферополь.– Феникс.–2008.– С. 306-341.

14. Воробьева Е. В. Интеллект и мотивация достижения: психофизиологические и психогенетические предикторы: автореф. дис. на соискание научной степени д-ра псих. наук: 19.00.02 «Психофизиология».– Ростов-на-Дону.– 2007.– С. 47.

15. Григорьев П.Е., Поскотинова Л.В., Цандеков П.А. Динамика системных реакций организма человека на гелиогеофизические факторы // Таврический медико-биологический вестник.– 2008.– Т. 11.– № 4 (44).– С. 124-134.

16. Григорьев П.Е. Вклад гелиогеофизических факторов в динамику психических состояний // Геофизические процессы и биосфера.– 2008.– Т. 7.– № 3.– С. 63-70.

17. Емельянов И. П. Структура биологических ритмов человека в процессе адаптации : Статистический анализ и моделирование.– Новосибирск.– Наука.– 1986.– С.184.

18. Зенченко Т.А., Цандеков П.А., Григорьев П.Е. и др. Исследование характера связей физиологических и психофизиологических показателей организма с метеорологическими и геомагнитными факторами // Геофизические процессы и биосфера.– 2008.– T. 7.– № 2.– С. 55-63.

19. Изнак А.Ф. Нейрональная пластичность как один из аспектов патогенеза и терапии аффективных расстройств // Психиатрия и психофармакотерапия. – 2005.– 7 (1) .– С. 24-27.

20. Кашулин П.А., Жиров В.К., Катаев Г.Д. Ритмы жизни на Кольском Севере: 70 лет наблюдений за флорой и фауной // Природопользование в Евро- арктическом регионе: опыт XX века и перспективы.– Апатиты.– 2004.– С. 175- 183.

21. Кендалл М., Стьюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды: пер. с английского.– М.– Наука.– 1976.– С. 736

22. Киселев С. Л. Теоретические основы гелиогеофизического прогнозирования преступности и чрезвычайных ситуаций.– дис. доктора юридических наук: 12.00.08.– М.– 2000.– С. 325.

23. Леутин В. П. Адаптационная доминанта и функциональная асимметрия мозга // Вестн. Рос. АМН.– № 10.– 1988.– С. 10-14

24. Лурия А.Р. Основы нейропсихологии.– М.: Изд-во Московского университета, 1973. – С. 52; 64; 128; 223-227.

25. Макарова И.И. Усиление напряжения геомагнитного поля Земли изменяет активность правого полушария мозга // Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине: 2-й междунар. конгресс, 3-7 июля 2000.– тезисы докл.– СПб.– 2000.– С. 42.

26. Мартынюк В.С., Мартынюк С.Б. Влияние экологически значимого переменного магнитного поля на метаболические процессы в головном мозге животных // Биофизика.– 2001.– Т. 46.– №. 5.– С. 876-880.

27. Маслов С.Ю. Асимметрия познавательных механизмов и ее следствия // Семиотика и информатика.– Вып. 20.– 1983.– С. 3-31.

28. Медведев А.В., Вавилов С.Б.

Дементирующие процессы позднего возраста и изменения подкоркового белого вещества (лейкоареозис) // Ж. Невропатологии и психиатрии.– 1990.– Т. 90.– В. 3.– С. 117-123.

29. Медведев Ю. А., Забродская Ю. М.

«Явление сегментарного (метамерного) строения артериального круга большого мозга человека» : Диплом №147 // Научные открытия.– М.; СПб.– 2000.– Вып.2.– С. 49-51.

30. Музалевская Н. И. Долгопериодические колебания показателей здоровья и изменения солнечной активности// Проблемы космической биологии.–1986.– Т. 53.– С. 92-99.

31. Мустель Э. Р. Метод наложения эпох // Бюлл. Науч. Информ. Астроном. Совета АН СССР.– 1968.– № 10.– С.8.

32. Негода А. А., Сорока С.А. Акустический канал космического влияния на биосферу Земли // Косм. наука і технологія.– 2001.– Т. 7.– №5/6.– С. 85-33. Никитюк Б. А., Алпатов А. М. Связь вековых изменений процесса роста человека с циклами Солнечной активности // Вопросы антропологии.– 1979. – Вып. 63.– С. 34-44.

34. Николаев Ю. С., Рудаков Я. Я., Мансуров С. М., Мансурова Л. Г. Секторная структура межпланетного магнитного поля и нарушения деятельности центральной нервной системы // Проблемы космической биологии.– 1982.– Т. 43.– С. 51-59.

35. Одинцов В. И., Конрадов А. А. Роль секторной структуры ММП в геомагнитных, физико-химических и биофизических процессах // Геофизические процессы и биосфера.–2005.– Т. 4.– № 1/2.– С. 5–18.

36. Петров В. М. Эта таинственная цикличность. // Число и мысль. Вып. 9.– М.– Знание.– 1986.– С. 86-112.

37. Петров В.М. Количественные методы в искусствознании.– М.– «Смысл».– 2000.– С. 204.

38. Пиковский А., Розенблюм М., Куртс Ю. Синхронизация: Фундаментальное нелинейное явление.– М.– Техносфера.– 2003.– С. 496.

39. Побаченко С.В., Колесник А.Г., Бородин А.С. и др. Сопряженность параметров электроэнцефалограммы мозга человека и электромагнитных полей шумановского резонатора по данным мониторинговых исследований // Биофизика.– 2006.– Т. 51.– № 3.– С. 534- 538.

40. Поскотинова Л.В., Григорьев П.Е. Зависимость типологических особенностей вегетативных реакций здоровых лиц от фоновых показателей гелиометеофакторов // Экология человека.– 2008.– № 5.– С. 3-8.

41. Рагульская М.В., Чибисов С.М. Основные этапы развития представлений о влиянии космоса на биосферу и ноосферу // Успехи современного естествознания.– 2008.– № 2.– С. 14-20.

42. Рудавина Л. В. Использование гелиогеофизических данных для повышения эффективности лечения больных шизофренией // Сборник научных работ Украинского НИИ клинической и экспериментальной неврологии и психиатрии и Харьковской городской клинической психиатрической больницы № 15 (Сабуровой дачи); под ред. И. И. Кутько, П. Т. Петрюка.– Харьков.– 1995.– Т. 2.– С. 96-98.

43. Самохвалов В.П. Эволюционная психиатрия.– Симферополь.– ИМИС.– НПФ «Движение» Лтд.– 1993.– С.286.

44. Смусин А. Я., Рыбина И.Я., Слезин В. Б. Особенности клинических проявлений болезни при право- и левостороннем ишемическом инсульте // Журнал неврологии и психиатрии.– 2001.– 3.– С. 50- 51.

45. Степанюк И.А. Электромагнитные поля при аэро- и гидрофизических процессах.– СПб.– Изд. РГГМУ.– 2002.– С.214.

46. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Интенсивность церебрального энергетического обмена: возможности его оценки электрофизиологическим методом // Вестн. РАМН.– 2001.– №8.– С. 38 – 43.

47. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Энергетическая физиология мозга.– М.– «Антидор».– 2003.– С. 288.

48. Хаснулин В.И., Хаснулина А.В., Волкова Т.В. Здоровье человека на севере, электромагнитный механизм синхронизации эндогенных и внешних ритмов // Налоги и экономика.– 2005.– № 3 (63).– С.175–177.

49. Холманский А. С. Зависимость ресурса функциональной асимметрии мозга от внешних условий // Асимметрия.– 2009.– Т. 3.– № 1.– C. 51-62.

50. Холодов Ю.А., Лебедева Н.П. Реакции нервной системы человека на электромагнитные поля.– М.– Наука.– 1992.– C. 135.

51. Хомская Е.Д. Нейропсихология индивидуальных различий. // Вестн. Моск. ун-та.– сер. 14.– Психология.– 1996.– № 2.– С. 24-32.

52. Цыганков К. В., Павленко В. Н., Денисенко В. Л. Неврозы, функциональная асимметрия головного мозга человека и связь с солнечной активностью//факторы и здоровье человека: материалы международного симпозиума.– под ред. В. Ю. Куликова.– Новосибирск.– ООО «РИЦ».– 2005.– С. 125-126.

53. Цыганков К.В., Кужевский И.В., Павленко В.Н. Закономерность периодичности распределения острых нарушений мозгового кровообращения по полушариям головного мозга // Таврический медико-биологический вестник.– Симферополь.– КГМУ им. С. И. Георгиевского.– 2007.– том 10.– № 4.– С. 209-212.

54. Чижевский А.Л. Земля в объятиях Солнца // М.– Эксмо.– 2004.– С. 928.

55. Avakyan S. V. Microwave Emission of Rydberg States as a New Factor of Solar- Biosphere Relations // Problems of Geocosmos.– 5-th international conference, May 24-28.– 2004.– Proceedings.– Saint- Petersburg.– 2004. – P. 4.

56. Brown F. A. Evidence for external timing of biological clocks // An Introduction to Biological Rhythms.– J. D. Palmer (editor).– N.Y.– Academic Press.– 1976.– P. 209-279.

57. Cahill L. His brain, her brain // Sci Am.– 2005.– Vol. 292.– N 5.– Р.40-47.

58. Daniel W. W. Applied Nonparametric Statistics.– Boston.– PWS-Kent.– 1978.– P. 262.

59. Davis G.E.Jr., Lowell W.E. Solar cycles and their relationship to human disease and adaptability // Med. Hypotheses.– 2006.– Vol. 67.– N 3.– P. 447-461.

60. Dimitrova S., Stoilova I., Cholakov I. Influence of local Geomagnetic Storms on Arterial Blood Pressure // Bioelectromagnetics.– 2004.– Vol. 25.– P. 408-414.

61. Evstafyev K. V. How solar activity influences Earth’s molecular processes // The Open Biology Journal.– 2008.– N 11.– P. 1-7.

62. Ertel S. Space weather and revolutions: Chizevsky’s heliobiological claim scrutinized // Studia psychologica.– 1996.– Vol. 38.– N 1-2.– P. 3-22.

63. Grigoryev P. Ye., Vladimirskiy B. M. The cosmic weather effects in the terror activity // Abstracts of an International Heliophysical Year: new insights into solar- terrestrial physics: November 5-11.– 2007.– Zvenigorod, Russia; Troitsk, IZMIRAN.– 2007.– P. 40.

64. Halberg F., Chibisov S.M., Radysh I.V. et al. Time Structures (Chronomes) in Us and Around Us.– Moscow.– PFUR.– 2005.– P.186.

65. Kay R.W. Geomagnetic Storms: Association with Incidence of Depression as Measured by Hospital Admission // British Journal of Psychiatry.– 1994.– Vol. 164.– P. 403-409.

66. Mikulecky M. Solar activity, revolutions and cultural prime in the history of mankind // Neuroendocrinol. Lett.– 2007.– Vol. 28.– N 6.– P.749-756.

67. Minorsky P.V., Bronstein N.B. Natural Experiments Indicate That Geomagnetic Variations Cause Spatial and Temporal Variations in Coconut Palm Asymmetry // Plant Physiol.– 2006.– Vol. 142.– P. 40–44.

68. Muresanu D.F. Neurotrophic factors.– Bucuresti.– Libripress.– 2003.– ISBN 973-9080-21-9.

69. Olie JP, Macher JP, Costa e Silva JA. (eds.) Neuroplasticity: a new approach to the pathophysiology of depression.– London.– Science Press Ltd.– 2004.– P.75.

70. Persinger M. A. Geophysical variables and behavior: LXXI. Differential contribution of geomagnetic activity to paranormal experiences concerning death and crisis: an alternative to the ESP hypothesis. // Percept. Mot. Skills.– 1993.– N 76.– P. 555-562.

71. Persinger M.A. Wars and increased solar- geomagnetic activity: aggression or change in intraspecies dominance? // Percept. Mot. Skills.– 1999.– V. 88.– P. 1351-1355.

72. Persinger M.A. Weak-to-moderate correlations between global geomagnetic activity and reports of diminished pleasantness: a nonspecific source for multiple behavioral correlates? // Percept. Mot. Skills.– 2004.– Vol. 98.– N 1.– P.78-80.

73. Randall W., Moos W.S. The 11-year cycle in human births // Int. J. Biometeorol.– 1993.– Vol. 37.– N 2.– P. 72-77.

74. Stoupel. Cardiac Arhythmia and Geomagnetic Activity //Ind. Pacing Electrophysiol. J.– 2006.– Vol. 6.– N 1.– P. 49-53.

75. Stoupel E., Kalediene R., Petrauskiene J. et al Monthly number of newborns and environmental physical activity // Medicina (Kaunas).– 2006.– Vol. 42.– N 3.– P. 238-241.

76. St. Pierre L., Persinger M.A. Geophysical variables and behavior: LXXXIV. Quantitative increases in group aggression in male epileptic rats during increases in geomagnetic activity // Percept. Mot. Skills.– 1998.– Vol. 86.– N 3 (Pt 2).– P. 1392-1394.

Информация об авторах:

Цыганков Константин Викторович, врач-патологоанатом высшей категории, отделения патологической анатомии Днепропетровской городской многопрофильной клинической больницы №4, (г. Днепропетровск, Украина).

Комментарии и пинги к записи запрещены.

Комментарии закрыты.

Дизайн: Polepin