Научная статья на тему 'Архипелаг шпицберген - полигон для аналоговых исследований воздействия космофизических агентов на организм человека'

Архипелаг шпицберген - полигон для аналоговых исследований воздействия космофизических агентов на организм человека Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
102
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АРХ. ШПИЦБЕРГЕН / ПСИХОЭМОЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ / ГАЗОРАЗРЯДНАЯ ВИЗУАЛИЗАЦИЯ / КОСМОФИЗИЧЕСКИЕ АГЕНТЫ / ПОЛИГОН / SVALBARD / PSYCHO-EMOTIONAL STATE / GAS-DISCHARGE VISUALIZATION / COSMOPHYSICAL AGENTS / TESTING AREA

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Белишева Н.К., Пряничников С.В., Соловьевская Н.Л., Мегорский В.В.

В работе представлены данные проведенных на арх. Шпицберген исследований по «изучению медико-биологических эффектов высокоширотного экстремального воздействия геокосмических агентов на организм человека в условиях арх. Шпицберген». Мониторинг ежесуточного психоэмоционального состояния волонтеров с оценкой самочувствия, активности, настроения (САН), а также ситуативной и личностной тревожности (СТ и ЛТ) показал, что при снижении плотности потока протонов с энергиями более 10 МэВ ситуативная тревожность может возрастать, а настроение снижаться. Использование метода газоразрядной визуализации (ГРВ) свечения вблизи поверхности кончиков пальцев рук параллельно с методами психоэмоционального тестирования показало, что уровень ситуативной тревожности и настроения находит свое отражение в характеристиках ГРВ-грамм. Показано, что и результаты психоэмоционального тестирования, и данные, полученные с применением метода ГРВ, находят параллельное отражение в характере связи с космофизическими агентами. Полученные итоги свидетельствуют о высокой степени сопряженности психоэмоционального состояния организма человека на арх. Шпицберген с вариациями параметров межпланетной среды. В силу своей близости к космическому пространству, архипелаг может служить своеобразным «полигоном» для аналоговых экспериментов, позволяющих приблизиться к пониманию механизмов воздействия космофизических агентов на психоэмоциональное состояние человека в наземных и космических условиях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Белишева Н.К., Пряничников С.В., Соловьевская Н.Л., Мегорский В.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SVALBARD IS A TESTING AREA FOR ANALOG AEROSPACE RESEARCH OF THE IMPACT OF COSMOPHYSICAL AGENTS ON HUMAN ORGANISM

The paper presents the data of studies conducted on Svalbard on "the study of the medicalbiological effects of high-latitude extreme effects of geocosmic agents on the human body in conditions of the arch. Spitsbergen". Monitoring of the daily psycho-emotional state of volunteers with assessment of health, activity, mood (SAN), as well as situational and personal anxiety (CT and LT) showed that with a decrease in the proton flux density with energies > 10 MeV, situational anxiety can increase and mood decrease. Using the method of gas-discharge imaging (GDV) glow near the surface of the fingertips in parallel with the methods of psycho-emotional testing showed that the level of situational anxiety and mood is reflected in the characteristics of GDV-grammes. It has been shown that both the results of psycho-emotional testing and the results obtained using the GDV method find parallel reflection in the nature of the connection with cosmophysical agents. The obtained results indicate a high degree of conjugation of the psycho-emotional state of the human body on Svalbard with variations in the parameters of the interplanetary medium. Because of its proximity to outer space, Svalbard can serve as a kind of "testing ground" for analog experiments that allow us to come closer to understanding the mechanisms of the impact of cosmophysical agents on the psycho-emotional state of a person under terrestrial and cosmic conditions.

Текст научной работы на тему «Архипелаг шпицберген - полигон для аналоговых исследований воздействия космофизических агентов на организм человека»

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 57.045

АРХИПЕЛАГ ШПИЦБЕРГЕН — ПОЛИГОН ДЛЯ АНАЛОГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ КОСМОФИЗИЧЕСКИХ АГЕНТОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Н. К. Белишева, С. В. Пряничников, Н. Л. Соловьевская, В. В. Мегорский

ФГБУН Научно-исследовательский центр медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике КНЦ РАН (НИЦ МБП КНЦ РАН)

Аннотация

В работе представлены данные проведенных на арх. Шпицберген исследований по «изучению медико-биологических эффектов высокоширотного экстремального воздействия геокосмических агентов на организм человека в условиях арх. Шпицберген». Мониторинг ежесуточного психоэмоционального состояния волонтеров с оценкой самочувствия, активности, настроения (САН), а также ситуативной и личностной тревожности (СТ и ЛТ) показал, что при снижении плотности потока протонов с энергиями более 10 МэВ ситуативная тревожность может возрастать, а настроение снижаться. Использование метода газоразрядной визуализации (ГРВ) свечения вблизи поверхности кончиков пальцев рук параллельно с методами психоэмоционального тестирования показало, что уровень ситуативной тревожности и настроения находит свое отражение в характеристиках ГРВ-грамм. Показано, что и результаты психоэмоционального тестирования, и данные, полученные с применением метода ГРВ, находят параллельное отражение в характере связи с космофизическими агентами. Полученные итоги свидетельствуют о высокой степени сопряженности психоэмоционального состояния организма человека на арх. Шпицберген с вариациями параметров межпланетной среды. В силу своей близости к космическому пространству, архипелаг может служить своеобразным «полигоном» для аналоговых экспериментов, позволяющих приблизиться к пониманию механизмов воздействия космофизических агентов на психоэмоциональное состояние человека в наземных и космических условиях. Ключевые слова:

арх. Шпицберген, психоэмоциональное состояние, газоразрядная визуализация, космофизические агенты, полигон.

SVALBARD IS A TESTING AREA FOR ANALOG AEROSPACE RESEARCH OF THE IMPACT OF COSMOPHYSICAL AGENTS ON HUMAN ORGANISM

Natalia K. Belisheva, Sergey V. Prianichnikov, Natalia L. Solovyevskaya, Vladimir V. Megorsky

Research Centre for Human Adaptation in the Arctic — Branch of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the Russian Academy of Science"

Abstract

The paper presents the data of studies conducted on Svalbard on "the study of the medical-biological effects of high-latitude extreme effects of geocosmic agents on the human body in conditions of the arch. Spitsbergen". Monitoring of the daily psycho-emotional state of volunteers with assessment of health, activity, mood (SAN), as well as situational and personal anxiety (CT and LT) showed that with a decrease in the proton flux density with energies > 10 MeV, situational anxiety can increase and mood decrease. Using the method of gas-discharge imaging (GDV) glow near the surface of the fingertips in parallel with the methods of psycho-emotional testing showed that the level of situational anxiety and mood is reflected in the characteristics of GDV-grammes. It has been shown that both the results of psycho-emotional testing and the results obtained using the GDV method find parallel reflection in the nature of the connection with cosmophysical agents. The obtained results indicate a high degree of conjugation of the psycho-emotional state of the human body on Svalbard with variations in the parameters of the interplanetary medium. Because of its proximity to outer space, Svalbard can serve as a kind of "testing ground" for analog experiments that allow us to come closer to understanding the mechanisms of the impact of cosmophysical agents on the psycho-emotional state of a person under terrestrial and cosmic conditions.

Keywords:

Svalbard, psycho-emotional state, gas-discharge visualization, cosmophysical agents, testing area.

Введение

Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года, утвержденная Президентом Российской Федерации В. В. Путиным 19 сентября 2017 г., и Стратегия российского присутствия на архипелаге Шпицберген до 2020 года, утвержденная распоряжением Правительства РФ 2 сентября 2014 г., предполагают проведение исследований, нацеленных на повышение устойчивости организма человека к экстремальным арктическим условиям, что будет способствовать высокой эффективности в их реализации.

Уникальность экстремальных воздействий арктической среды на здоровье человека на арх. Шпицберген обусловлена его местонахождением в области каспа — своеобразной воронки на дневной стороне магнитосферы, куда, при определенных условиях, может прорываться мощными плазменными струями солнечный ветер (СВ) [1]. Беспрепятственное вторжение солнечных частиц в области каспа приводит к множественным геофизическим явлениям, отражающимся в структурно-энергетических характеристиках вариаций геомагнитного поля (ГМП). В спокойный период в области полярного дневного каспа постоянно регистрируются потоки электронов с энергией 100-200 эВ и плотностью частиц 10-2-10-3 см2, которые проникают в магнитосферу из СВ и распространяются вплоть до высот порядка 1000 км. Потоки этих частиц генерируют очень низкочастотный шум (ОНЧ) в широком диапазоне частот [2]. Взаимодействие СВ с магнитосферой Земли порождает и геомагнитные пульсации (ГП), частота колебаний которых лежит в диапазоне низкочастотных биологических ритмов [3]. Геомагнитные пульсации характеризуются квазипериодической структурой с диапазоном частот от тысячных долей герца до нескольких герц. Верхняя частота пульсаций определяется гирочастотой протонов в магнитосфере, на земной поверхности это соответствует частотному диапазону порядка 3-5 Гц, которому соответствуют диапазоны дельта- и тетаритмов мозга человека. К дневным пульсациям относятся также широкополосные иррегулярные пульсации диапазона Рс5 (f ~ 1,5-5,0 мГц) с амплитудой порядка 15-60 нТл, ipcl [4-6]. Частота таких пульсаций соответствует сверхмедленным ритмам мозга [7]. Эти колебания носят устойчивый характер и продолжаются в зависимости от уровня геомагнитной возмущенности от 2 до 10 часов. Длиннопериодные квазипериодические магнитные возмущения с периодами 15-40 мин и амплитудой порядка 60-400 нТл, названные vlp (very long period), возникают при высокой магнитной активности, большой скорости солнечного ветра и отрицательных Bz межпланетного магнитного поля (ММП) на земной поверхности в дневном секторе [5, 6]. Сверхмедленные ритмы мозга включают периоды 2-3, 4-6, 7-14, 15-30, 31-59 мин, т. е. соответствуют длиннопериодным колебаниям ГМП. В вечернее и ночное время возможно появление импульсных всплесков геомагнитных пульсаций диапазона Pi2-Pi3, а в дневном секторе — появление квазимонохроматических шумовых колебаний в диапазоне Рс3-4. Часть из наблюдаемых колебаний может быть результатом прямого проникновения гидромагнитных волн из СВ. Широтной особенностью обладают и устойчивые геомагнитные пульсации типа Рс2-Рс5, амплитуда которых растет с широтой [4-6].

Принципиальная возможность воздействия вариаций естественных электромагнитных полей (ЭМП) на функциональное состояние головного мозга определяется следующим:

1) центральная нервная система осуществляет неспецифическую адаптацию к меняющимся условиям среды, при этом кора головного мозга играет роль посредника между внешней средой и внутренними событиями в организме, она первой среди других систем реагирует на магнитные поля;

2) подпороговые слабые раздражители, к которым можно причислить естественные ЭМП, могут суммироваться, меняя функциональную активность нервной системы;

3) частотный диапазон ритмов мозга, включая сверхмедленный ритм (0,003-0,02 Гц),

соответствует частотному диапазону вариаций ГМП, что предполагает возможность модуляции этих ритмов естественными ЭМП.

В наших исследованиях была выявлена связь между структурно-энергетическими характеристиками вариаций ГМП и функциональной активностью мозга [8], характеристиками солнечной активности (СА), возмущенностью межпланетной среды и психоэмоциональным состоянием больных бронхиальной астмой и здоровых волонтеров [9-11], вариациями СА и ГМП и заболеваемостью жителей российских поселков на арх. Шпицберген [12]. Кроме того, сопряженные исследования геомагнитной активности и амплитудно-частотного диапазона ритмов мозга, оцененных на основе электроэнцефалограмм (ЭЭГ) здоровых испытуемых, показали, что при возмущениях геомагнитного поля происходят амплитудно-частотные и пространственно-временные перестройки биоэлектрической активности мозга человека [13, 14]. Следствием воздействия вариаций ГМП на функциональное состояние мозга могут быть комбинированные резонансы и десинхроноз, проявляющиеся в широком спектре психических феноменов: психопатических и истероидных реакциях, депрессии и возбуждении, состоянии измененного сознания и др. [9].

Предварительные результаты оценки влияния СА на психическое состояние жителей российских поселков показали, что психоэмоциональное состояние жителей арх. Шпицберген в определенной мере зависит от состояния межпланетной среды, определяющей характер взаимодействия СВ с магнитосферой и дальнейшие процессы, связанные с колебаниями электромагнитных полей у поверхности Земли [15].

Трагедия, связанная с гибелью вертолета на арх. Шпицберген 26 октября 2017 г., по одной из версий ИА «Интерфакс», могла быть вызвана некорректными действиями пилотов «Москва. «Некорректные действия пилотов в сложных метеоусловиях могли спровоцировать катастрофу вертолета Ми-8 у побережья Шпицбергена, — сообщил «Интерфаксу» источник в международных службах авиационного поиска и спасения». Источник не исключил, что пилоты могли столкнуться с соматофавической иллюзией (потерей пространственного положения) либо с другим психологическим явлением, которое побудило совершить некорректные действия в воздухе.

Нарушения пространственной ориентировки (НПО) могут происходить по разным причинам, которые включают в себя расстройства ряда сенсорных и перцептивных систем, а также интеллектуальных и двигательных функций пилота. Источником большинства иллюзий пространственного положения являются ошибочная интерпретация психикой пилота зрительных, вестибулярных и телесных сигналов-раздражителей. Когнитивные нарушения, главным образом в форме утраты ситуационной осмотрительности, могут прокладывать дорогу НПО, тогда как возникновение двигательного конфликта между системами корковой (произвольной) и подкорковой (непроизвольно-рефлекторной) регуляции движений может привести к развитию наиболее грозной формы НПО с полной и внезапной утратой работоспособности пилота [16].

Вместе с тем, определенный вклад в конечный результат принятия решений может вносить психическое состояние человека, возникающее в результате объективных причин, связанных с воздействием космофизических агентов, способных существенно изменять состояние психоэмоциональной и когнитивной сферы [8-15]. Местоположение арх. Шпицбергена является уникальной возможностью для изучения психических феноменов космофизических агентов в силу исключительной его близости к космическому пространству. Можно условно рассматривать арх. Шпицберген как «мезокосмос», где эффекты воздействия «космической погоды» на психофизиологическое состояние организма человека проявляются в экстремальной форме, а жители пос. Баренцбург представляют своеобразный «экипаж мезокосмического корабля», пребывающий длительное время в изоляции и подвергающийся электромагнитным и корпускулярным «атакам» со стороны космического пространства. Отсюда арх. Шпицберген и, в частности, пос. Баренцбург могут служить своеобразным «полигоном» для аналоговых экспериментов и исследований, а также для апробации и внедрения новых методов коррекции состояния здоровья жителей арктических территорий.

Целью исследований, проводимых на арх. Шпицберген сотрудниками НИЦ МБП КНЦ РАН совместно с коллегами из Санкт-Петербурга (ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН) и Архангельска (ФГБУН ФИЦКИА Арктики РАН), являлось изучение медико-биологических эффектов высокоширотного экстремального воздействия геокосмических агентов на организм человека в условиях арх. Шпицберген.

В данной работе представлены результаты, отражающие воздействие космофизических агентов на текущее психоэмоциональное состояние волонтеров, принявших участие в исследованиях.

Частные задачи включали:

• проведение ежесуточного мониторинга психоэмоционального состояния волонтеров;

• оценку возможности метода газоразрядной визуализации объектов детектировать психоэмоциональное состояние человека, а также отражать воздействие на психоэмоциональную сферу космофизических агентов;

• оценку степени сопряженности результатов, полученных разными методами с космофизическими агентами.

Материалы и методы

В исследовании, предполагающем ежесуточную оценку психоэмоционального состояния, приняли участие 11 человек. Все испытуемые были ознакомлены с целью и условиями эксперимента и дали свое согласие на участие в исследованиях.

Тестирование психоэмоционального состояния по критерию уровня ситуативной (СТ) и личностной тревожности (ЛТ), оценке самочувствия (С), активности (А), настроения (Н) проводилось в течение периода с 25 июля по 11 августа 2017 г. Уровни СТ и ЛТ оценивали в соответствии с методикой Ч. Д. Спилбергера — Ю. Л. Ханина, которая позволяет сделать существенные уточнения о качестве интегральной самооценки личности: является ли нестабильность этой самооценки ситуативной или постоянной, то есть личностной. Результаты оцениваются в следующих градациях: до 30 баллов — низкая; 31-45 — средняя; больше 46 — высокая тревожность [17].

ГРВ-детекция осуществлялась с применением импульсного анализатора «ГРВ-компакт» ЕЮУИ 941 0204 00 00ТУ, серийный выпуск, ООО «Биотехпрогресс», сертификат соответствия NFOOC RU.MH05.H00725, N 0490215. При использовании ГРВ-метода основой анализа является «снимок» свечения, возникающего вблизи поверхности пальцев рук, так называемые ГРВ -граммы [18-19]. Полученные ГРВ-граммы обрабатывались c применением программы GDV Energy Field*, которая преобразует ГРВ-граммы в такие показатели свечения, как значения площади (S), коэффициента формы (Kf), энтропии (E) и симметрии (C), представленные в трех проекциях: правой (r), фронтальной (f), левой (l), а также средним показателем по трем проекциям. Симметрия представлена только во фронтальной проекции. Съемка ГРВ осуществлялась в режимах регистрации ГРВ-грамм пальцев рук «без фильтра» (Sr, Sf, Sl, S, Er, Ef, El, Е, Kr, Kf, Kl, К, С) и «с фильтром» (Sr2, Sf2, Sl2, S2, Er2, Ef2, El2, Е2, Kr2, Kf2, Kl2, К2, С2). На ГРВ-граммах «без фильтра» отражается интегральная характеристика состояния организма, определяемая существенным вкладом в нее центральной и автономной нервной системами, то есть текущий ситуативный уровень адаптации к комплексному воздействию окружающей среды. Применение фильтра позволяет отсекать вклад автономной нервной системы в характеристику показателей ГРВ-грамм, тем самым показывая базисные характеристики функционального состояния организма. Показатель площади (S) ГРВ-грамм необходимо рассматривать совместно с другими показателями ГРВ, а также проводить дифференциальную диагностику с вариантом «псевдонормы» (критерий О. В. Сорокина), которая в сочетании с высокой интенсивностью свечения и высоким коэффициентом формы служит индикатором внутреннего напряжения. Индикатор энтропии (E) характеризует степень сбалансированности физиологических функций, когда в случае снижения согласованности

* URL: http://www.ktispb.ru/en/gdvsoft.htm.

физиологических процессов показатель энтропии возрастает. Коэффициент формы (Kf) отражает многоконтурность физиологической регуляции, когда возрастанию числа систем, включенных в процесс регуляции, соответствует возрастание величины КГ [20].

Геофизические агенты отражали среднесуточные показатели, характеризующие солнечную активность (СА), состояние межпланетного магнитного поля (ММП), скорости и вариабельности солнечного ветра, наземные индексы геомагнитной активности (ГМА) и др. [21]. Данные по вариациям космических лучей (КЛ) у поверхности и расчетные плотности потоков КЛ в околоземном пространстве были получены в лаборатории космических лучей Полярного геофизического института РАН (г. Апатиты, Мурманской обл.). Корреляционный анализ проводили с использованием пакета программ STATISTICA 10.0. Коэффициенты корреляции считали значимыми при p < 0,05.

Результаты и обсуждение

Индивидуальная оценка связи показателей психоэмоционального состояния с вариациями космофизических агентов выявила, что практически у всех волонтеров, участвовавших в исследованиях, психоэмоциональное состояние сопряжено с вариациями космофизических агентов. Оказалось, что состояние ситуативной тревожности зависит, с одной стороны, от характеристик солнечного ветра (плотность протонов, скорость и вариабельность скорости и плотности частиц в солнечном ветре), энергетического спектра протонов в солнечном ветре, а также от других динамических свойств межпланетной среды, ассоциированных с солнечной активностью, с другой стороны, от направления векторов, их вариабельности и напряженности межпланетного магнитного поля (ММП), солнечной активности, выраженной через интенсивность радиоизлучения Солнца с длиной волны 10,7 см. Личностная тревожность также оказалась ассоциированной с различными параметрами межпланетной среды (МПС) и их вариабельностью, однако знаки связи СТ и ЛТ у одних и тех же испытуемых с одними и теми же параметрами состояния МПС могли иметь противоположную направленность. В целом оказалось, что у 54,5 % испытуемых уровень СТ модулируется преимущественно вариабельностью потоков солнечного ветра, однако уровень ЛТ у 90 % испытуемых сопряжен с вариациями состояния межпланетной среды. Это значит, что психоэмоциональное состояние подавляющего числа проживающих на арх. Шпицберген зависит от динамических свойств межпланетной среды, детерминированных характером солнечной активности (СА).

Оценка возможностей метода газоразрядной визуализации для детекции воздействия космофизических агентов на организм человека показала, что такие характеристики свечения, как проекция площади (8г, 8£ 81, 8), а также коэффициент формы (Кг, К, К1, К) наиболее чувствительны к вариациям космофизических агентов. На рис. 1, а и б, показана связь среднесуточных значений проекции площади свечения (без фильтра), полученных на основе оценки ГРВ-грамм в группе испытуемых, со среднесуточными значениями потока протонов с энергиями более 10 МэВ (рис. 1, а). На рис. 1, б можно видеть сопряженность динамики среднесуточных значений фронтальной проекции энтропии (без фильтра) и вариаций интенсивности скорости счета нейтронного монитора, отражающего интенсивность вторичных космических лучей (КЛ) у поверхности Земли.

Коэффициенты корреляции между среднесуточными значениями правой, фронтальной и левой проекциями площади (8г, 8£ 81) и среднесуточной плотностью потока протонов составляют г = -0,80, г = -0,83, г = -0,84, p < 0,05 соответственно. Коэффициенты корреляции между среднесуточными значениями правой, фронтальной и левой проекциями энтропии (Ег, Е£ Е1) составляют г = 0,51, г = 0,48, г = 0,58, p < 0,05 соответственно. Эти результаты свидетельствуют о том, что характеристики свечения, возникающего вблизи поверхности пальцев рук, в определенной мере зависят от внешнего физико-химического воздействия на организм космофизических агентов. Воздействие космофизических агентов может влиять на скорость протекающих в организме процессов, что, вероятно, и находит отражение в сопряженности динамики среднесуточных характеристик свечения с вариациями космогеофизических агентов.

206 208 210 212 214 216 218 220 222 224

а б

Рис. 1. Сравнение динамики среднесуточных значений параметров ГРВ-грамм с вариациями космофизических агентов: а — проекция среднесуточных значений площади свечения (без фильтра) и среднесуточных вариаций плотности потока частиц с энергиями более 10 МэВ; б — среднесуточные значения фронтальной проекции энтропии (без фильтра) и среднесуточные вариации скорости счета нейтронного монитора.

По оси абсцисс — дни года (25 июля — 11 августа 2017 г., по оси ординат — значения площади (M±m),

поток протонов (number/cm2 sec sr > 10MeV), усл. ед.

Наши исследования на арх. Шпицберген позволили обнаружить связь между психоэмоциональным состоянием организма, отраженным в характеристиках ГРВ-грамм, и вариациями около- и наземных агентов, ассоциированных с СА (рис. 2).

На рис. 2, а и б, можно видеть различный характер связи таких психоэмоциональных состояний, как ситуативная тревожность (СТ) и настроение (Н), с характеристиками ГРВ-грамм и вариациями плотности потоков протонов с энергиями более 10 МэВ.

б

а

Рис. 2. Динамика психоэмоционального состояния, выраженного через ситуативную тревожность (СТ) и настроение (Н) и сопряженного с характеристиками свечения (ГРВ-грамм) и вариациями плотности протонов в околоземном пространстве с энергиями более 10 МэВ: а — красная кривая — среднесуточные значения уровня СТ; синяя и темно-зеленая кривые — среднесуточные значения проекции площади свечения (Sr) без фильтра и с фильтром соответственно; б — красная кривая — среднесуточные значения настроения (Н), синяя и темно-зеленая кривые — среднесуточные значения проекции коэффициента формы (Kr) с фильтром и без фильтра соответственно; оранжевая кривая (а, б) — среднесуточные значения плотности потока протонов с энергиями более 10 МэВ (поток протонов — number/cm2 sec sr), усл. ед. По оси абсцисс — дни года (25 июля — 11 августа 2017 г.); по оси ординат — сглаженные по 5 точкам значения кривых с последующим их нормированием

Коэффициенты корреляции между значениями сглаженных кривых ситуативной тревожности, проекциями площади свечения (Sr) без фильтра и с фильтром, значениями потока протонов с энергиями более 10 МэВ составляют r = 0,96, r = 0,88, r = -0,82, p < 0,05 соответственно. Коэффициенты корреляции между значениями сглаженных кривых настроения,

проекциями коэффициента формы (Кг) без фильтра и с фильтром, значениями плотности потока протонов с энергиями более 10 МэВ составляют г = 0,68, г = 0,74, г = 0,95, p < 0,05 соответственно.

Полученные результаты показывают, что при снижении плотности потока протонов с энергиями более 10 МэВ ситуативная тревожность возрастает, а настроение снижается, что находит свое отражение в характеристиках ГРВ-грамм. Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о высокой степени сопряженности психоэмоционального состояния организма человека на арх. Шпицберген с вариациями параметров межпланетной среды. Обнаружено, что при изменении энергетических спектров потоков частиц в солнечном ветре может возрастать ситуативная тревожность как показатель возможных нежелательных психоэмоциональных состояний, ведущих к неадекватным действиям при решении, в частности, ответственных задач. Однако этот вопрос требует дальнейшего исследования, которое направлено на выявление особенностей энергетического спектра потока протонов в солнечном ветре, ведущего к возрастанию ситуативной тревожности у жителей арх. Шпицберген.

В данном исследовании, проведенном на арх. Шпицберген, отражена лишь незначительная часть полученного материала. Вместе с тем, можно утверждать, что представленные результаты имеют приоритетный характер, поскольку дают основу для разработки нового метода диагностики состояния тревожности с применением газоразрядной визуализации свечения вблизи поверхности пальцев рук, а также оценки биоэффективных параметров межпланетной среды. Проведение сопряженных между собой исследований на медико-биологическом полигоне (арх. Шпицберген) и на космических станциях могло бы внести определенный вклад в понимание механизмов воздействия космофизических агентов на психоэмоциональное состояние человека.

Благодарности

Авторы выражают искреннюю благодарность генеральному директору ООО «БИОТЕХПРОГРЕСС» Роману Рагимовичу Юсубову и заместителю генерального директора Елене Яновской за предоставление камеры ГРВ-контакт с обновленным программным обеспечением для работы на Шпицбергене и за возможность открытого обсуждения полученных результатов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Савин С. П. Магнитный щит Земли: плазменные бреши. URL: http://www.kosmofizika.ru/popular/savin.htm

2. О природе электромагнитного излучения низкой частоты в полярной шапке / Ю. В. Голиков [и др.] // Письма в ЖЭТФ. 1975. Т. 22, вып. 1. С. 3-7. 3. Космические ритмы: в магнитосфере, атмосфере, в среде обитания, в биосфере, ноосфере, земной коре / Б. М. Владимирский [и др.]; под ред. проф. С. Э. Шноля. Симферополь, 1994. 173 с. 4. Длиннопериодные геомагнитные пульсации в высокоширотных магнитосопряженных областях / О. В. Большакова [и др.] // Геомагнетизм и аэрономия. 1986. Т. 26, № 1. С. 160-162. 5. Два типа длиннопериодных геомагнитных пульсаций вблизи экваториальной границы дневного полярного каспа / Н. Г. Клейменова [и др.] // Геомагнетизм и аэрономия. 1985. Т. 25, № 1. С. 163-165. 6. Длиннопериодные геомагнитные пульсации в квазисопряженных областях Арктики и Антарктики в магнитную бурю 16-17 апреля 1999 г. / О. В. Козырева [и др.] // Геомагнетизм и аэрономия. 2006. Т. 46, № 5. С. 657-670. 7. Аладжалова Н. А. Психофизиологические аспекты сверхмедленной ритмической активности головного мозга. М., 1979. № 2. 214 с. 8. Качественная и количественная оценка воздействия вариаций геомагнитного поля на функциональное состояние мозга человека / Н. К. Белишева [и др.] // Биофизика. 1995. Вып. 5. С. 1005-1012. 9. Белишева Н. К., Качанова Т. Л. Глобальная модуляция психоэмоционального состояния человека геокосмическими агентами // VII Экология и развитие Северо-Запада России: сб. науч. докл. Междунар. конф. 2-7 августа 2002 г. СПб., 2002. С. 110-118. 10. Мицуков А. С., Белишева Н. К. Экстраполяция наземных данных по сопряженности вариаций гелиогеофизических агентов с психофизиологическим состоянием человека в условиях Арктики на космические полеты // Авиакосмическая и экологическая медицина (спецвып.). 2016. Т. 50, № 5. С. 150-151. 11. Психофизиологические эффекты гелиогеомагнитных и метеотропных явлений у лиц, проживающих в высоких широтах / В. П. Рожков [и др.] // Физиология человека. 2014. Т. 40, № 4. С. 51-64. 12. Медико-биологические исследования на Шпицбергене как действенный подход для изучения биоэффективности космической погоды / Н. К. Белишева [и др.] // Вестник Кольского научного центра РАН. 2010. № 1. С. 26-33. 13. Амплитудно-частотные и пространственно-временные перестройки биоэлектрической активности мозга человека при сильных возмущениях геомагнитной активности / С. И. Сороко [и др.] // Вестник СВНЦ ДВО РАН. 2013. № 4. С. 111-122. 14. Оценка влияния геомагнитной и солнечной активности на биоэлектрические процессы мозга человека с помощью структурной функции / В. П. Рожков [и др.] // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2016. Т. 102, № 12. С. 1479-1494. 15. Белишева Н. К.

Шпицберген — полигон для изучения психических эффектов космической погоды // Солнечная и солнечно-земная физика — 2014: тр. Всерос. ежегод. конф. с междунар. участием (20-24 октября 2014 года, ГАО РАН, Санкт-Петербург) / отв. ред. А. В. Степанов и Ю. А. Наговицын // Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория РАН. 2014. С. 43-46. 16. Малинин И. Испытание на мастерство // Авиапанорама. 2003. URL: http://aviapanorama.narod.ru/journal/2003_3/illuzia.htm. 17. Елисеев О. П. Практикум по психологии личности: 2-е изд., испр. и перераб. СПб.: Питер, 2002. 512 с. 18. Ignatov I. Mosin O. Kirlian Effect in Modeling of Non-Equilibrium Conditions With the Gas Electric Discharge, Simulating Primary Atmosphere // Nanotechnology Res. and Practice. 2014. Vol. 3, No. 3. P. 127-140. 19. Kobayashi M. Modern technology on physical analysis of biophoton emission and its potential extracting the physiological information // Energy and Information Transfer in Biological Systems Downloaded from www.worldscientific.com by NANYANG TECHNOLOGICAL UNIVERSITY on 08/24/15. For personal use only. 2015. Р.157-187. 20. Перспективы применения метода газоразрядной визуализации в оценке состояния организма человека при критических состояниях / Ю. С. Полушин [и др.] // Наука. Информация. Сознание: материалы VIII Междунар. конгресса. СПб., 2004. С. 103. 21. Space Physics Data Facility. URL: https://nssdcftp.gsfc.nasa.gov/.

Сведения об авторах

Белишева Наталья Константиновна — доктор биологических наук, заместитель директора по науке НИЦ Медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике КНЦ РАН, чл.-корр. МАНЭБ

E-mail: natalybelisheva@mail.ru

Пряничников Сергей Васильевич — инженер-исследователь НИЦ Медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике КНЦ РАН E-mail: prjanik.75@mail.ru

Соловьевская Наталья Леонидовна — младший научный сотрудник НИЦ Медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике КНЦ РАН E-mail: silva189@mail.ru

Мегорский Владимир Владимирович — кандидат медицинских наук, директор НИЦ Медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике КНЦ РАН E-mail: rdchaa@medknc.ru

Author Affiliation

Natalia K. Belisheva — Doctor of Sciences (Bio), Deputy Science Director of the Research Centre for Human Adaptation in the Arctic — Branch of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the Russian Academy of Science"; Corresponding Member of International Academy of Ecology and Life Protection Sciences E-mail: natalybelisheva@mail.ru

Sergey V. Pryanichnikov — Research Engineer of the Research Centre for Human Adaptation in the Arctic

— Branch of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the Russian Academy of Science"; Corresponding Member of International Academy of Ecology and Life Protection Sciences

E-mail: prjanik.75@mail.ru

Natalia L. Solovyevskaya — Junior Researcher of the Research Centre for Human Adaptation in the Arctic

— Branch of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the Russian Academy of Science"; Corresponding Member of International Academy of Ecology and Life Protection Sciences

E-mail: silva189@mail.ru

Vladimir V. Megorsky — PhD (Medical), Director of the Research Center for Human Adaptation in the Arctic

— Branch of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the Russian Academy of Science" E-mail: rdchaa@medknc.ru

Библиографическое описание статьи

Белишева, Н. К. Архипелаг Шпицберген — полигон для аналоговых исследований воздействия космофизических агентов на организм человека / Н. К. Белишева [и др.] // Вестник Кольского научного центра РАН. — 2017. — № 4 (9). — С. 22-29.

Reference

Belisheva Natalia K., Prianichnikov Sergey V., Solovyevskaya Natalia L., Megorsky Vladimir V. Svalbard is a Testing Area for Analog Aerospace Research of the Impact of Cosmophysical Agents on Human Organism. Herald of the Kola Science Centre of the RAS, 2017, vol. 4 (9), pp. 22-29. (In Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.