Эффекты и парадоксы физиологической синхронизации

Эффекты и парадоксы физиологической синхронизации

Так у здорового человека более 100 различных физиологических параметров циклически изменяются с периодом около 24 часов, т. е. речь идет о циркадианных ритмах. В настоящее время двумя основными зонами локализации осцилляторов, ответственных за циркадианные колебания, считают супрахиазмальное ядро вентрального гипоталамуса и одну из областей вентромедиального ядра гипоталамуса [2]. Активность супрахиазмального ядра связывают с контролем цикла сон/бодрствование, а активность вентромедиального ядра - с контролем температурного и пищевого цикла, в т.ч. колебаний уровней глюкозы и кортикостероидов в крови. Супрахиазмальное ядро получает многочисленные сигналы от зрительной системы, т.е. захватывается внешними сигналами, и синхронизировано с вентромедиальным ядром тесными взаимными связями. Однако циклы температуры и сон/бодрствование сопряжены друг с другом нежестко и, например, при удлинении периода сон/бодрствование до 48 часов (т.н. бициркадианный ритм) колебания вегетативных параметров становятся независимыми с периодом около 25 часов, что получило название внутренней десинхронизации.

Электрофизиология, оперируя в сфере электрических колебаний, существенно сужает содержательную часть понятий синхронизация и десинхронизация. Ведь совершенно очевидно, что функционирование живого отнюдь не сводится к электрическим процессам, а в ряде случаев физиологический смысл животного электричества остается неясным. Однако обращение к электрофизиологии позволило выделить синхронизированный (медленноволновой) и десинхронизированный (парадоксальный) сон, каждый из которых у здоровых людей в ночное время циклически повторяется 3-5 раз. Во время эпизодов парадоксального сна спектр электрических колебаний в головном мозге, регистрируемый на скальповой ЭЭГ, сходен со спектром электрических колебаний, наблюдаемых при бодрствовании и переходе ко сну. Хочется обратить внимание на то обстоятельство, что ЭЭГ (электроэнцефалограмма), как и ЭКоГ (электрокортикограмма, т.е. запись электрической активности мозга с поверхности коры) отражают, в основном, постсинаптическую активность нейронов коры, но не их потенциалы действия. А это значит, что происходит регистрация амплитудного кодирования воспринятой информации, поскольку постсинаптический потенциал является градуальным ответом на воздействие. Соответственно, эффект электроэнцефалографической синхронизации может означать наличие у здорового человека синхронии амплитудного кодирования воспринятой корковыми нейронами информации.

Этим обстоятельством можно частично объяснить некоторые эффекты сверхчувственного восприятия при продолжительной гипервентиляции, обычно сопровождаемой синхронизацией электрической активности головного мозга. В обыденных условиях увеличение вентиляции легких происходит вслед за поступлением в кровь избыточной порции адреналина, который является одним из гормонов стресса. В условиях стресса обыденной жизни концентрация адреналина в крови увеличивается в 3-4 раза. При летальном стрессе уровень адреналина в крови увеличивается в 27 раз [3]. Может быть поэтому яркость эффектов сверхчувственного восприятия в терминальном периоде жизни оказывается существенно более значительной, нежели в обстановке стресса обыденной жизни. Так, согласно Р. Моуди [4], пространство в состоянии клинической смерти может восприниматься как многомерное, а ощущение времени исчезает совсем либо объективно короткие эпизоды длятся необыкновенно долго. И это не вызывает удивления, поскольку при прочих равных условиях чем выше уровень активности, тем короче кажется длительность [5]. Более того, с позиций современной экспериментальной психологии о времени можно говорить лишь в том случае, если имеется последовательная смена фаз или состояний.

Ключевая роль синхронии амплитудного кодирования воспринятой корковыми нейронами информации при продолжительной гипервентиляции косвенно подтверждается и фактами более частого развития эффектов сверхчувственного восприятия в период беременности. Более частого, чем можно было бы ожидать [4]. Дело в том, что вентиляция легких существенно увеличивается при повышении уровня прогестерона [6].

Одним из наиболее характерных феноменов сверхчувственного восприятия является ВИТ, т.е. выход из тела или Out-of-Body State. Согласно нашей концепции, неоднократно представленной на Международных симпозиумах [7,8] и опубликованной в [9,10,11], существенное увеличение объема рецептируемой информации в случае ВИТ связано с блокадой 5-ОТ₂-рецепторов вентральной группы нейронов дыхательного центра и нейронов зрительного пути, в частности 17 поля первичной зрительной коры, зашумляющих работу мозга, а существенное нарастание глубины осознания воспринятой информации коррелирует с напряженностью аэробного метаболизма, инициированной произвольной гипервентиляцией. Для клиницистов тут же естественно встает вопрос о церебральных механизмах феномена аутоскопии, нередко наблюдаемой в картине эпилептических припадков [12]. Хорошо известно, что в основе эпилептических припадков лежит гиперсинхронный разряд, легко провоцируемый произвольной гипервентиляцией, причем у большинства больных с эпилептической аутоскопией отмечена заинтересованность в патологическом процессе височной доли. Более того, в эксперименте на лабораторных животных описан феномен встряхивания мокрой собаки, обусловленный эпилептиформной активностью в вентральном гиппокампе [13], расположенном в глубинных отделах височной доли мозга. В свою очередь известно, что феномен встряхивания мокрой собаки опосредуется избирательными агонистами 5-OT₂-рецепторов головного мозга (например, 2,5-диметокси-, 4-диметилбензолэтамином) [14], исключающими зашумляющие эффекты серотонина. То есть, имеются определенные основания предполагать, что эпилептическая аутоскопия, напоминающая феномен выхода из тела практически здоровых людей, реализуется как и ВИТ путем уменьшения шума в ряде функциональных систем мозга, а также за счет большего выхода АТФ при интенсификации аэробного метаболизма.

Каковы же биофизические предпосылки для реализации аутоскопии и, возможно, эффекта наблюдения себя со стороны при ВИТ? Напомним, что молекула родопсина в мембранах дисков наружного сегмента фоторецепторной палочки сетчатки глаза при поглощении фотона претерпевает электронный переход и оказывается в синглетном возбужденном состоянии. Если -орбитали являются связывающими, т.е. стремятся к перекрытию и образованию двойной связи, то перекрытие -орбиталей энергетически невыгодно и поэтому части возбужденной молекулы, соединенные двойной связью с помощью -орбиталей, разворачиваются на 90, а двойная связь превращается в одинарную [15]. Эта цис-транс-изомеризация ретиналя, т.е. простетической группы родопсина, продолжается всего 0,1-0,3 пс, хотя синглетное возбужденное состояние всей молекулы родопсина длится примерно 1 нс, что на четыре порядка больше первой величины. Для реализации функции зрения критической является только первая величина, т.е. 0,1-0,3 пс или всего одна десятитысячная часть времени возбужденного состояния молекулы родопсина. А во что трансформируется вторая, т.е. существенно более продолжительная во времени составная синглетного возбужденного состояния?

Дело в том, что фотоизомеризация протекает внутри отдельной молекулы родопсина и не сопровождается химическими реакциями. В свою очередь, между молекулами родопсина перенос энергии вряд ли возможен, так как в фоторецепторной мембране они удалены друг от друга на расстояние около 7нм [15]. Однако при переходе молекулы из синглетного возбужденного состояния, вызванного светом, в основное возможно испускание квантов флуоресценции. Конечно же, речь идет об испускании квантов флуоресценции ретиналем, поскольку опсин, подобно другим белкам, лишенным простетической группы, не поглощает видимого света. Квантовый выход фотоизомеризации 11-цис-ретиналя в родопсине, т.е. отношение числа испущенных квантов к числу поглощенных квантов, достигает 0,7.

Таким образом, наш вопрос о биофизических предпосылках реализации аутоскопии сводится, по-видимому, к вопросу о взаимодействии квантов флуоресценции ретиналя со светом. В классической электродинамике этот эффект отсутствует, однако в квантовой электродинамике существует феномен рассеяния света на свете, который становится возможным благодаря взаимодействию с флуктуациями электрон-позитронного вакуума [16]. Так, согласно диаграмме Фейнмана, в начальном состоянии имеется два фотона. Один из них исчезает, породив виртуальную пару (электрон-позитрон)¹ а второй фотон поглощается одной из частиц этой пары, например позитроном. Затем появляются конечные фотоны, а именно, один рождается виртуальным электроном, а другой возникает в результате аннигиляции виртуальной пары электрон-позитрон. По-видимому, гипервентиляция способствует предполагаемому взаимодействию квантов флуоресценции ретиналя со светом при аутоскопии. Дело в том, что дыхание активирует свободнорадикальное окисление [18] и, несмотря на высокую концентрацию антиоксидантов (0,24 ммоль -токоферола), эта активация возможно затрагивает привычные для мембранных структур наружного сегмента палочек сетчатки процессы фотоокисления ненасыщенных жирнокислотных остатков фосфолипидного каркаса [15]. А данное обстоятельство не может не сказаться на интегральной величине квантового выхода.

Литература

2. Шмидт Р. Интегративные функции центральной нервной системы // Физиология человека. - М.: Мир. - 1996. - Том 1. - С. 129-170.

3. Губачев Ю. М., Иовлев Б. В., Карвасарский Б. Д. и др. Эмоциональный стресс в условиях нормы и патологии человека. - Л.: Медицина. - 1976.

4. Моуди Р. Жизнь после смерти. - М.: Интерконтакт. - 1990.

5. Фресс П. Восприятие и оценка времени // Экспериментальная психология. - М.: Прогресс. - 1978. - Выпуск VI. - С. 88-135.

6. Тевс Г. Легочное дыхание // Физиология человека. - М.: Мир. - 1996. - Том 2. - С. 567-604.

0. 
   Родштат И. В. Структурно-функциональные предпосылки сверхчувственного восприятия и уровни осознания рецептированной информации // Тезисы докладов III Международной конференции Особые состояния сознания человека. Экспериментальные и теоретические исследования в парапсихологии. - М.: Фонд парапсихологии им. Л. Л. Васильева. - 1997. - С. 40-42.
   

9. Родштат И. В. Структурно-функциональные предпосылки сверхчувственного восприятия. Препринт 1 (612). - М.: ИРЭ РАН. - 1996. - 17с.

10. Родштат И. В. Шестое чувство // Novitas: Новые научные концепции, идеи, гипотезы. - 1997. - Выпуск 2. - С. 41-48.

11. Родштат И. В. Клиническая физиология некоторых оккультных представлений // Парапсихология и психофизика. - 1997. - 2 (24). - С. 3-13.

12. Devinsky O., Feldmann E., Burrowes K., Brombield E. Autoscopic phenomena with seizures // Arch. Neurol. (Chic.). - 1989. - V. 46, 10. - P. 1080-1088.

13. Виноградова Л. В. Распространяющаяся депрессия в структурах головного мозга: Электрофизиологические особенности, поведенческие проявления и функциональная значимость. Автореферат диссертации...кандидата биологических наук. - М.: ИВНД и НФ РАН. - 1993. - 22с.

14. Marsden C. A., Sleight A. J., Fone K. C. F. et al. Functional identification of 5-HT₂-receptor subtypes // Comp. Biochem. and Physiol. A. - 1989. - V. 93, 1. - P. 107-114.

15. Самойлов В. О. (ред.) Медицинская биофизика. - Л.: ВМА им. Кирова. - 1986.

16. Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия. - 1984.

17. Виноградова Е. С., Николаев Ю. Н. Ионизирующее излучение в энергетическом поле человека // Третья Томская международная междисциплинарная научно-техническая школа-семинар Непериодические быстропротекающие явления в окружающей среде. - Томск: Томский научный центр Сибирского отделения РАН. - 1992. - Часть II. - С. 63-67.

18. Прайор У. Роль свободнорадикальных реакций в биологических системах // Свободные радикалы в биологии. - М.: Мир. - 1979. - Том 1. - С. 13- 67.
Родштат Игорь Вениаминович - доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник Института радиотехники и электроники РАН

141120, Московская область, город Фрязино, площадь Введенского-1; тел. 526-90-46.