მობილური ტელეფონის ელექტრომაგნიტური ველის გავლენა ნეირონის პლასტიურობაზე

ავტორი: ბ. ფარცვანია, ლ. შოშიაშვილი, თ. სურგულაძე, ზ. მოდებაძე, ლ. ანდრიაძე, ლ. სანებლიძე
კიბერნეტიკის ინსტიტუტი, თბილისი.
B. Farcvania, l. Shoshiashvili, T. Surguladze, Z. Modebadze, l. Andriadze, l. Saneblidze
Institute of Cibernetiks, Tbilisi, Georgia

>>  The aim of present work was to explore the influence of commercially available (900 Megahertz) cell phone irradiation on habituation of the mollusk single neuron to intracellular or synaptic stimuli. The isolated nervous system of the mollusk Helix Pomatia was used in the experiments. Finite-Difference Time-Domain method was used for modeling of the Electromagnetic field interactions with the living nerve ganglion and neurons. Neuron electrophysiology was investigated using standard microelectrode technique.
It is shown that exposure of the single neuron to the cell phone irradiation modifies the neuron’s habituation to stimulation. Cell phone bio effect depends on the exposure duration- prolongation of the exposure caused reduction of the neuron habituation ability.



სურათი 1. ჰიპოკამპალური ნეირონები (მწვანე) და
გლიური უჯრედები (წითელი)

შესავალი
ელექტრომაგნიტური ველის (ემვ) ადამიანის ჯანმრთელობაზე უარყოფითი ზეგავლენის შესწავლას უამრავი სამეცნიერო შრომა მიეძღვნა [1, 2]. დადგენილია, რომ რადიოსიხშირის ემვ-ბი იწვევენ ონკოლოგიური დაავადებების განვითარებას, ჰემოპოეზის დარღვევას, ჰორმონულ ძვრებს, დნმ-ს გახლეჩას და სხვა. ემვ-ის ზეგავლენა ეეგ-ზე, კოგნიტიურ ფუნქციაზე, ცენტრალურ ნერვულ სისტემაზე, სადღეისოდაც აქტუალურ კვლევის საგანს წარმოადგენს.
რადიოსიხშირული დიაპაზონის გამომსხივებლიდან გამოსული ელექტრომაგნიტური ტალღების შთანთქმა იწვევს ბიოლოგიური ქსოვილების ტემპერატურის მატებას. თუ ტემპერატურის მატება საკმაოდ დიდია, ეს სახიფათოა ჯანმრთელობისათვის. განვითარებულ სახელმწიფოებში დადგენილია ემვ-ის ზღვრული ნორმები. ეს ნორმები დგინდება იმისათვის, რომ არ მოხდეს მთელი ორგანიზმის ტემპერატურის მომატება დასაშვებზე მეტად, ან სხეულის ნაწილში, თუ დასხივებას მხოლოდ სხეულის ნაწილი ექვემდებარება [3].
ემვ-ის ბიოლოგიურ ეფექტს განსაზღვრავენ შთანთქმის სპეციფიკური თანრიგით (შსთ). იგი განისაზღვრება, როგორც მასის ერთეულის მიერ შთანთქმული ენერგიის სიმძლავრე.
რადიოსიხშირის ელექტრომაგნიტური ველების ბიოლოგიური ეფექტების კვლევების დასაწყისიდანვე უდიდესი ყურადღება ეთმობოდა მათ ზემოქმედებას ტვინსა და ნერვულ სისტემაზე. ამ სტრუქტურებზე ემვ-ის ზეგავლენის გამოკვლევამ განსაკუთრებული აქტუალურობა შეიძინა უსადენო საკომუნიკაციო საშუალებების გაჩენის შემდეგ, რომელთა გამოყენება ხდება თავთან (ტვინთან ახლოს). სამეცნიერო ლიტერატურა ცხადყოფს, რომ მობილური ტელეფონის ელექტრომაგნიტურ ველს ფართო ელექტროფიზიოლოგიური ზემოქმედება გააჩნია [4]. მობილური ტელეფონის გამოსხივების გავლენა ძირითადად ცხოველებზე შეისწავლება. უკვე დასაბუთებულად დადგენილია, მაგ., ემვ-ის უარყოფითი გავლენა ცხოველთა მეხსიერებაზე [5].
მობილური ტელეფონებისათვის დაშვებული შსთ-ს მნიშვენლობები გულისხმობს, რომ მობილური ტელეფონი მაქსიმალურ ენერგიას ასხივებს პირველი 6 წუთის განმავლობაში. ამჟამად ევროპაში შსთ-ს დაშვებული ზღვარი არის 2 ვტ/კგ, რაც მიიღება ტვინის 10 გრამის მასის მიმართ გასაშუალოებით. აშშ-ში და რიგ სხვა ქვეყანაში ზღვარი 1,6 ვტ/კგ შეადგენს, რაც მიღებულ იქნა ტვინის 1 გრ მასის მიმართ გასაშუალოების შედეგად. განსხვავება ზღვრულ ნორმებში იმით არის გამოწვეული, რომ მეორე შემთხვევაში შთანთქმული ენერგიის გასაშუალოება ხდება უფრო მცირე მასაზე [6].
შსთ და რადიოსიხშირის ემვ-ის განაწილება ბიოლოგიურ ქსოვილში ბევრ ფაქტორზეა დამოკიდებული. ამ ფაქტორების გამო, თავის ტვინში ენერგიის შთანთქმა უაღრესად არათანაბარი და რთულია. ეს განაპირობებს თავის ტვინში ე.წ. „ცხელი წერტილების“ გაჩენას [7,8], რომლებშიც ხდება ენერგიის მაქსიმალური შთანთქმა. ამ წერტილებში შსთ გაცილებით მეტია, ვიდრე დასაშვები ნორმითაა გათვალისწინებული. „ცხელი წერტილების“ დიამეტრის ზომამ რამდენიმე სანტიმეტრს შეიძლება მიაღწიოს. ეს იმას ნიშნავს, რომ მრავალი ათასი ნეირონი აღმოჩნდება ამ მოცულობაში. მათი დასხივების პირობები მნიშვნელოვნადაა განსხვავებული ტვინის დანარჩენი ნეირონების დასხივების პირობებისაგან.
ეს პრობლემა არანაირად არ არის ასახული დღეს არსებულ უსაფრთხოების დადგენილ ნორმებში.
ICNIRP-ის მიერ გამოქვეყნებულ სახელმძღვანელოში 900 მგჰც-ზე მომუშავე მობილური ტელეფონებისათვის დაშვებულია 2 ვატი გამოსხივების სიმძლავრე, ხოლო 1800 მგჰ-ზე მომუშავე მობილური ტელფონებისათვის – 0,125 ვატი [3]. მობილური ტელეფონის სიგნალი შედგება 900 ან 1800 მეგაჰერცი სიხშირის ძირითადი, ე.წ. გადამტანი, ელექტრომაგნიტური ტალღისაგან, რომელიც პუნქტუირებულია (მოდულირებულია) მართკუთხა იმპულსებით, ანუ ხდება ტალღის პორციებად გამოსხივება. GSM კომუნიკაციებში მოდულაციის სიხშირეებია 8,34 ჰც, 217 ჰც, ხოლო DECT სისტემაში 100 ჰც [9]. ამას გარდა, აღიძვრება კიდევ 2 ჰერცის დაბალსიხშირული მდგენელი, რაც დაკავშირებულია ტელეფონის ტექნიკურ მონაცემთან.
სითბური ზემოქმედების გარდა, ემვ შეიძლება ბიოლოგიურ ობიექტზე იმოქმედოს არათერმული გზითაც [10]. აღსანიშნავია, რომ არათერმული ზემოქმედების არსებობა სამეცნიერო კამათის საგანს წარმოადგენს. რიგი მეცნიერები უარყოფენ არათერმული ეფექტების არსებობას [10].
უკანასკნელ პერიოდში მეცნიერთა ყურადღება მიპყრობილია არა მარტო შსთ-ზე, არამედ ექსპოზიციის დროზეც, რომელიც აქამდე ნაკლებ მნიშვნელოვან ფაქტორად იყო მიჩნეული.
ემვ-ის ცალკეულ ნეირონზე ზემოქმედების შესწავლას უაღესად დიდი მნიშვნელობა აქვს იმ ფუნდამენტალური მექანიზმების გამოკვლევისათვის, რომლებიც საფუძვლად უდევს ემვ-ის ნერვულ სისტემასა და თავის ტვინზე ზემოქმედებას.
მოლუსკის ცალკეული ნეირონი მრავალჯერ გამხდარა ემვ-ის ბიოლოგიურ ეფექტების შესწავლის ობიექტი. მაღალი შსთ-ს პირობებში (6,8-100 ვატ/კგ) ნეირონი ელექტრომაგნიტურ ტალღებს, როგორც უწყვეტს, ასევე პუნქტუირებულს, პასუხობს სპონტანური აქტივობის შესუსტებით, მემბრანული წინაღობის გაზრდით, რეფრაქტერული პერიოდის გაზრდით, სიცოცხლის ხანგრძლივობის შემცირებით [11-13]. უკვე დადგენილია ემვ-ს გავლენა იონურ დენებზე [14]. ნეირონების ელექტრონული მიკროსკოპით შესწავლამ გამოავლინა ცვლილებები გოლჯის აპარატში და ენდოპლაზმურ რეტიკულუმში (შსთ 12,9 მვტ/გრ, 60 წთ განმავლობაში) [15]. აღინიშნა, ასევე, უჯრედული მეტაბოლიზმის დათრგუნვა (შსთ 12,5-125 მვტ/გრ) [16].
აღსანიშნავია, რომ ამ გამოკვლევებში შეისწავლებოდა ემგ-ს ზემოქმედება ნეირონის ბიოფიზიკურ მახასიათებლებზე. რაც შეეხება ნეირონის ელექტროფიზიოლოგიას, ეს საკითხი შეუსწავლელი რჩებოდა.
ცნობილია, რომ მოლუსკის ნეირონებზე მიღებული კვლევის შედეგები შეიძლება ექსტრაპოლარირებულ იქნეს უმაღლესი ცხოველების და/ან ადამიანის ტვინისათვის [17-18]. მოლუსკის ცალკეული ნეირონის ფუნქციები, ელექტროფიზიოლოგიური თვისებები, ბიოფიზიკური მახასიათებლები, მიუხედავად სტრუქტურული თუ მორფოლოგიური განსხვავებებისა, იდენტურია უმაღლესი ცხოველის ცალკეული ნეირონის ფუნქციებისა.
ნეირონის პლასტიურობა დღემდე წარმოადგენს კვლევის ინტერესს. ცალკეული ნეირონის პლასტიურობა მოიცავს სინაფსებს და სომატურ მემბრანას, ასევე პეისმეკერულ პოტენციალს. მიჩვევა, ანუ ჰაბიტუაცია განიხილება როგორც პლასტიურობის ერთერთი სახე [19-21]. მეორეს მხრივ, ჰაბიტუაციას განიხილავენ როგორც არაასოცირებული სწავლების სახესაც. ბიოკიბერნეტიკული თვალსაზრისით, სწავლება დაკავშირებულია ინფორმაციის გადამუშავებასთან, კოდირებასა და შენახვასთან. ცალკეული ნეირონის როლი, უახლესი მიდგომით, განიხილება როგორც როლი რთული პროცესორისა, რომელიც მოიცავს შერეულ ანალოგურ-ციფრულ ლოგიკას და უაღრესად ადაპტიურ სინაფსურ ელემენტებს [22-26].
რადიოსიხშირული ემვ ცხოველებში იწვევს ქცევით და ენდოკრინულ ცვლილებებს [27-29-30]. თუმცა, ასეთი გამოკვლევები ცალკეული ნეირონის დონეზე არ ჩატარებულა.

რადიოსიხშირის ელექტრომაგნიტური ველების ბიოლოგიური ეფექტების კვლევების დასაწყისიდანვე უდიდესი ყურადღება ეთმობოდა მათ ზემოქმედებას ტვინსა და ნერვულ სისტემაზე. ამ სტრუქტურებზე ემვ-ის ზეგავლენის გამოკვლევამ განსაკუთრებული აქტუალურობა შეიძინა უსადენო საკომუნიკაციო საშუალებების გაჩენის შემდეგ, რომელთა გამოყენება ხდება თავთან (ტვინთან ახლოს). სამეცნიერო ლიტერატურა ცხადყოფს, რომ მობილური ტელეფონის ელექტრომაგნიტურ ველს ფართო ელექტროფიზიოლოგიური ზემოქმედება გააჩნია. მობილური ტელეფონის გამოსხივების გავლენა ძირითადად ცხოველებზე შეისწავლება. უკვე დასაბუთებულად დადგენილია, მაგ., ემვ-ის უარყოფითი გავლენა ცხოველთა მეხსიერებაზე.

მიზანი
ამრიგად, მოცემული სამუშაოს მიზანს წარმოადგენდა შეგვესწავლა 900 მგჰც სიხშირეზე მომუშავე მობილური ტელეფონის ზეგავლენა ნეირონის პლასტიურობაზე და მიჩვევაზე სტიმულის მიმართ.
მეთოდიკა
ცალკეულ ნეირონის დონეზე რადიოსიხშირის ემვ-ის ზეგავლენის გამოკვლევები ყოველთვის დაკავშირებული იყო განსაზღვრულ სიძნელეებთან. მათგან ყველაზე მთავარი იყო ის, რომ უაღრესად გაძნელებული იყო დოზიმეტრია, ანუ იმის განსაზღვრა, თუ რა სიდიდის შსთ მოდიოდა ნეირონზე. ამის ერთერთ მიზეზს წარმოადგენს ის, რომ ნეირონში შეყვანილი მიკროელექტროდი(ები) „მუშაობს“ როგორც დამატებითი ანტენა, რომელიც ინტერფერირებს დასხივებულ ემვ-თან და შეუძლებელს ხდის შსთ-ს ზუსტ განსაზღვრას. ჩვენ შემთხვევაში ეს პრობლემა ასე იქნა დაძლეული: ემვ-ით დასხივება და რეგისტრაცია ერთმანეთისაგან განცალკევებულ იქნა. ანუ ხდება ჯერ დასხივება, ხოლო შემდეგ ნეირონის აქტივობის რეგისტრაცია. ამის საშუალებას იძლევა ის, რომ კვლევის ობიექტებად აღებულია მოლუსკ Helix Pomatia–ს ნეირონები, რაც მათი აქტივობების იდენტიფიკაციისა და განმეორებადობითაა განპირობებული.
ნეირონთა ექსპოზიცია მობილური ტელეფონის ელექტრომაგნიტური ველის მიმართ ხდება სპეციალურად შექმნილ ტალღგამტარში, რომელსაც განივი ელექტრომაგნიტური ველის უჯრედს უწოდებენ – Transverse Electromagnetic Cell (TEM Cell). TEM Cell განაპირობებს ბრტყელი განივი ტალღის არსებობას და, ამასთანავე, TEM CELL-ის ცენტრალურ არეში მიიღება ერთგვაროვანი ელექტრომაგნიტური ველი.
ხდება ერთიდაიგივე იდენტიფიკაცის ნეირონების პლასტიურობის (მიჩვევის ეფექტების) შედარება დაუსხივებელ და დასხივებულ პირობებში, რაც შესაძლო განსხვავებების გამოვლენის საშუალებას გვაძლევს.
TEM CELL-ის შესავალზე მიერთებულია მობილური ტელეფონი 50 ომიანი კაბელით. მის გამოსავალზე მიერთებულია 50 ომიანი დატვირთვა. გაყიდვაში არსებული მობილური ტელეფონების მოქმედება იმართება მასში არსებული პროცესორის საშუალებით. როდესაც ხდება კავშირის დამყარება, პროცესორი იწყებს უახლოესი საბაზო სადგურის „ძებნას“. ამ დროს ხდება ტელეფონის მიერ მაქსიმალური ენერგიის გამოსხივება. მას შემდეგ, რაც სადგური მოინახება, პროცესორი განაპირობებს გამოსხივებული ენერგიის საფეხურებრივ შესუსტებას, თუმცა რაც უფრო შორს არის ტელეფონი საბაზო სადგურიდან, მით მეტი ენერგია სხივდება და, თუ საბაზო სადგური ძალიან შორსაა, გამოსხივებული ენერგიის შემცირება არ ხდება. ანუ ადგილი აქვს ტელეფონის მიერ გამოსხივებული სიმძლავრის ავტომატურ რეგულირებას.
გამოსხივებული ენერგიის სურვილისამებრ მართვისათვის გამოყენებული იქნა ტესტური ბარათი, რამაც საშუალება მოგვცა ტელეფონიდან გამოსხივებული ყოფილიყო სასურველი ინტენსივობის სიგნალი მუდმივ რეჟიმში.
დოზიმეტრია:
TEM CELL–ში გამავალი ელექტრომაგნიტური ველის მოდელირება და შსთ-ს გამოთვლა მოხდა სასრულო-დროითი-დომენის-მეთოდით (FDTD) [31-32]. FDTD მეთოდით ხდება მაქსველის განტოლებების ამოსხნა TEM CELL-ის შიგნით, ველის მნიშვნელობის განსაზღვრა მისი მოცულობის ნებისმიერ წერტილში და დროის ნებისმიერ მომენტში. აღწერილია შსთ შესაძლო არაერთგვაროვანი განაწილება ნერვულ განგლიაში, რაც საშუალებას გვაძლევს განისაზრვროს ცალკეულ იდენტიფიცირებულ ნეირონზე მოსული შსთ. ამასთან, მეთოდი საშუალებას გვაძლევს განვსაზღვროთ ნეირონის ტემპერატურის ნაზრდი.
ელექტროფიზიოლოგიურ ექსპერიმენტები
ელექტროფიზიოლოგიურ ექსპერიმენტებში გამოყენებული იქნა მიკროელექტროდული ტექნიკა.
რონზას 0,5%-იან ხსანრში პროტეოლიტური დამუშავების შემდეგ, განგლიები გადაიტანება რინგერის ხსნარის შემცველ ჭურჭელში. განგლიები ნეირონებითურთ, დასხივების მიზნით, თავსდება TEM CELL-ის შუაში, პენოპლასტის მცირე ზომის კამერაში (პენოპლასტის ელექრტული მახასიათებლები იდენტურია ჰაერის შესაბამისი მახასიათებლების). ხდება განგლიების მდებარეობის ზუსტი განსაზღვრა, რათა სათანადო კოორდინატები შეტანილ იქნას მოდელში შსთ–ის გამოსათვლელად. დასხივების შემდეგ განგლიები გადაიტანება ეკრანირებულ კამერაში ფიზიოლოგიური ექსპერიმენტების ჩასატარებლად.
ხდება ორი მიკროელექტროდის ნეირონში შეყვანა, ერთი რეგისტრაციისათვის, მეორე კი უჯრედშიდა სტიმულაციისათვის. განგლიებიდან გამომავალი ნერვი შეწოვილია ე.წ. შემწოვ ელექტროდებში, რომელთა საშუალებით ხდება ნერვის გაღიზიანება ძაბვის იმპულსებით – სინაფსური სტიმულირება.
მიკროელექტროდების კაპილარები მზადდება „Standard Wall Borosilicate Tubing (PYREX©)“ მინისაგან, მიკროლექტროდების მოსამზადებელ ხელსაწყოზე ME-3. მიკროელექტროდების წინაღობა იზომება ხელსაწყოს „ნანოვოლტ-ამპერმეტრი 341“-ის საშუალებით. მიკროელექტროდები მაგრდება სპეციალურ დამჭერებში, რაც განაპირობებს ნეირონში მათ შეყვანას ნეირონის დაუზიანებლად.
ნეირონის დარეგისტრირებული ბიოპოტენციალები შეიტანება კომპიუტერში Data acquisition system ML866 PowerLab/4/30–ის საშუალებით და დამუშავდება „Chart 5“ პროგრამით, და დამატებით, peak parameter extention program-ის გამოყენებით, რაც ქმედების პოტენციალების ცვალებადობის ანალიზის საშუალებას იძლევა (ანუ ანალიზდება ასევე აღნიშნული ელექტრომაგნიტური ველების ქმედების პოტენციალებზე ზემოქმედებების ეფექტები). უჯრედშიდა სტიმულაციისათვის გამოიყენება აშშ წარმოების პიკოამპერების წყარო „K 261“, ხოლო ნერვის სტიმულაციისათვის – გენერატორი HP 3310B.
შედეგები და განსჯა:
უჯრედშიგა დენის იმპულსებით სტიმულაციაზე ნეირონი რეაგირებს ქმედების პოტენციალთა გენერაციით. შესაძლებელია ისეთი ამპლიტუდისა და ხანგრძლივობის მქონე უჯრედშიგა მასტიმულირებელი იმპულსების შერჩევა, რომ ნეირონმა თითოეულ მათგანზე თითო ქმედების პოტენციალით უპასუხოს. ამისათვის საჭიროა, რომ სტიმულაცია დაწყებულ იქნას ქვეზღურბლოვანი იმპულსებით. შემდეგ მასტიმულირებელი იმპულსების ამპლიტუდა თანდათან გავზარდოთ და მიღწეულ იქნას ნეირონის მიერ ქმედების პოტენციალთა გენერაცია. ასეთი სტიმულაციის პირობებში, ნეირონი განსაზღვრული დროის განმავლობაში განაგრძობს სტიმულზე რეაგირებას. შემდგომ მოცემული სტიმული ნეირონისათვის ხდება „ნაცნობი“ და ნეირონი თანდათან თავს ანებებს მასზე რეაგირებას ქმედების პოტენციალთა გენერაციით, ე.ი. ადგილი აქვს სტიმულის მიმართ მიჩვევის ეფექტს.
სურათი 2-ის პირველ სტრიქონზე მოცემულია ნეირონის მიჩვევის დინამიკა მისი უჯრედშიგა სტიმულებით გაღიზიანების პირობებში. ნეირონმა მასატიმულირებელ იმპულსებს უპასუხა 63 ქმედების პოტენციალით, რის შემდეგაც დადგა მიჩვევა (ჰაბიტუაცია) და ნეირონი აღარ გენერირებს ქმედების პოტენციალებს. ფიქსირდება მხოლოდ მემბრანული პოტენციალის მცირედი შეშფოთებები არტეფაქტების სახით. სრული ჰაბიტუაციის მიღწევას 1 წუთი და 20 წამი დასჭირდა. აღწერილი სურათი ტიპიურია იდენტიფიცირებულn ნეირონისათვის მარცხენა პარიეტალური განგლიიდან, რომლის ნომერია 3. ამრიგად ამ ნეირონებისათვის მიჩვევისათვის (ჰაბიტუაციისათვის) საჭირო საშუალო დრო 1 წუთს შეადგენს. ამავე სურათის მეორე და მესამე სტრიქონებზე ნაჩვენებია იგივე იდენტიფიკაციის მქონე სხვა ნეიორნის რეაქციები და მიჩვევის დინამიკა იმავე ამლიტუდის და ხანგრძივობის მქონე სტიმულებზე, ოღონდ განსხვავება ისაა რომ ეს ნეირონი დაექვემდებარა მობილური ტელფონის გამოსხივებას TEM CELL–ში 40 წუთის განმავლობაში. ადვილი შესამჩვევია რომ სტიმულზე რეაქციის დრო მნიშვნელოვნადაა გაზრდილი და შეადგენს 3 წუთს. მხოლოდ მეორე სტრიქონში 86 ქმედების პოტენციალია დაფიქსირებული. ამრიგად, დასხივების შედეგად გაზრდილია როგორც ნეირონის მიერ გენერირებულ ქმედების პოტენციალთა საერთო რიცხვი, ასევე გაზრდილია რეაქციის დრო და, შესაბამისად, მიჩვევისათვის საჭირო დროის ინტერვალი.
იმ შემთხვევაში თუ ნერვული სიტემა დიდი ხნის განმავლობაში ექვემბდებარებოდა მობილური ტელეფონის გამოსხივებას, ადგილი ჰქონდა მიჩვევის დათრგუნვას ათეულობით წუთის განმავლობაში.
მე–3 სურათზე ნაჩვენებია ერთერთი იდენტიფიცირებული ნეირონის (მარცხენა პარიეტალური განგლიის No3) რეაქციები 20 წუთის განმავლობაში. სტიმული უცვლელია – 0,1 naA ამპლიტუდის მქონე უჯრედშიგა დენის იმპულსები. ექსპოზიციის დრო შეადგენს 90 წუთს. ასეთნაირად დახსივებული ნეირონის შემთხვევაში მიჩვევა არ ჩამოყალიბდა 20 წუთის განმავლობაში.
ნეირონის რეაქციები სინაფსური სტიმულაციის მიმართ მსგავსია ნეირონის რეაქციებისა უჯრედშიგა სტიმულაციაზე. განსხვავება იმაში მდგომარეობს, რომ ერთ მასტიმულირებელ სინაფსურ იმპულსზე (ძაბვის იმპულსი) ერთი ქმედების პოტენციალის მიღება უაღრესად ძნელია, ამიტომ ნეირონი თითოეულ მასტიმულირებელ იმპულსს პასუხობს ქმედების პოტენციალთა მთელი ჯგუფით.
მობილური ტელეფონის გამოსხივებას ეფექტი გააჩნია ნეირონის მიჩვევის დინამიკაზე სინაფსური სტიმულაციის მიმართ. მე–4 სურათის პირველ სტრიქონზე ნაჩვენებია ნეირონის მიჩვევა სინაფსური სტულაციის მიმართ დაუსხივებელი ნეირონი. როგორც ვხედავთ ნეირონმა სტიმულაციას უპასუხა 15 ქმედების პოტენციალით, შემდგომ ქმედების პოტენციალთა აღმოცენება შეწყდა და დაიმზირებიან მცირე ამპლიტუდის მქონე აღმგზნები პოსტსინასფური პოტენციალები, რომლებიც აღარ არიან ეფექტურები ქმედების პოტენციალთა აღმოსაცენებლად ე.ი დამყარდა სრული მიჩვევა სტიმულის მიმართ. მიჩვევისათვის საჭირო დრომ 8 წამი შეადგინა. მეორე სტრიქონზე ნაჩვენებია სხვა იგივე იდენტიფიკაციის ნეირონის მიჩვევა იგივე სტიმულის მიმართ. ეს ნეირონი დაექვემდებარა მობილუური ტელეფონის გამოსხივებას TEM CELL–ში 30 წუთის განმავლობაში. როგორც ვხედავთ ნეირონი იგივე სტიმულს პასუხობს 44 ქმედების პოტენცილით. მიჩვევისათვის საჭირო დრო 7-ჯერ არის გაზრდილი და 60 წამს შეადგენს.
ამრიგად, ექსპერიმენტმა ცხადყო, რომ მობილური ტელეფონის მიმართ ცალკეული ნეირონის ხანგრძლივი ექსპოზიცია ასუსტებს ნეირონის უნარს სტიმულის მიმართ მიჩვევისა. თუ ექსპოზიცია უაღრესად ხანგრძლივია ეს უნარი შეიძლება დაითრგუნოს კიდეც. როგორც ვნახეთ, ნეირონი 20 წუთის განმავლობაში არ ეჩვევა იმ სტიმულს რომელსაც ნორმის პირობებში ეჩვევა სულ 1 წუთის განმავლობაში. ამრიგად სახეზეა მიჩვევის უნარის აშკარა დარღვევა.
თვისობრივად იგივე ეფექტი აქვს მობილური ტელეფონის გამოსხივებას სინაფსური სტიმულაციის მიმართ, თუმცა ოდნავ განსხვავებულია რაოდენობრივი მახასიათებლებით. აქაც ხდება მიჩვევისათვის საჭირო დროის გახანგრძლივება, ოღონდ მიჩვევის სრული დათრგუნვა არ შეინიშნება.
მიჩვევას (ჰაბიტუაციას) უჯრედშიგა იმპულსების მიმართ და სინაფსურ ჰაბიტუაციას სხვადასხვა მექანიზმები გააჩნიათ. უჯრედშიგა სტიმულაციისას ადგილი აქვს მასტიმულირებელი მიკროელექტროდის მახლობლობაში მემბრანული წინაღობის გაზრდას, რაც იონური არხების დეაქტივაციის შედეგი შეიძლება იყოს. ამის შედეგად მასტიმულირებელი ელექტროდიდან წამოსული სიგნალები სუსტდება (უმცირდება ამპლიტუდა) და აქსონის ბორცვზე მდებარე ტრიგერულ ზონას ზღურბლსქვედა მნიშნელობით აღწვენ ე.ი არ ხდება ქმედების პოტენციალების აღმოცენება. რაც შეეხება სინაფსურ მიჩვევას – ეს ძირითადად პრესინაფსურ მემბრაბაში გადამტან მოლეკულათა გამოლევით უნდა აიხსნას. ამის გამო მიჩვევის დროითი დინამიკა უჯრედშიგა სტიმულაციის მიმართ განსხვავდება სინაფსურ სტიმულაციის მიმართ მიჩვევის დინამიკისაგან. თუმცა აღსანიშნავია, რომ მობილური ტელეფონის გამოსხივება ორივე სახის მიჩვევას ასუსტებს.
უჯრედშიგა სტიმულაციის პირობებში ეს იმით შეიძლება ავხსნათ, რომ ტელეფონის მიერ გამოსხივებული ელექტრომაგნიტური ველი ზემოქმედებს იონური არხების დამუხტულ ნაწილაკებზე და იწვევს არხების აქტივაციას. რაც შეეხება სინაფსურ სტიმულაციას – აქ შესაძლებელია ელექტრომაგნიტური ველი ზრდიდეს უჯრედშიგა კალციუმის კონცენტრაციას, რაც თავის მხრივ რეაქციების გამაძლიერებლის როლში გვევლინება.
ამრიგად, ჩვენი ექსპერიმენტები ეხებოდა მოვლენას – ნეირონის მიჩვევისას სტიმულის მიმართ. კიბერნეტიკის ენაზე ეს მოვლენა შეიძლება აღიწეროს როგორც ნეირონის მიერ ინფორმაციის შენახვა ე.ი ინფორმაციის დასწავლა. ამრიგად, მიღებული ექსპერიმენტული მასალა ცხადყოფს, რომ მობილური ტელეფონის ხანგრძლივ ზემოქმედებას შეუძლია შეასუსტოს ან დათრგუნოს ნეირონის ინფორმაციის შენახვის უნარი.
აღსანიშნავია ის გარემოებაც, რომ ჩვენი ექსპერიმენტის შემთხვევაში ტელეფონი განუწყვეტლივ ასხივებდა მაქსიმალურ სიმძლავრეს. ჩვეულებრივ პირობებში კი, ასეთი სიმძლავრე მხოლოდ მცირე დროის გამნავლობაში გამოსხივდება. მას შემდეგ, რაც ტელეფონი „მოძებნის“ საბაზო სადგურს, გამოსხივების სიმძლავრე მკეთრად ეცემა. თუმცა, ცუდი მიღების ადგილებში, გამოსხივებული სიმძლავრის შემცირება არ ხდება. შესაბამისად, ჯერჯერობით ძნელია დაბეჯითებით ვიმსჯელოთ მობილური ტელეფონის მავნებლობა-უვნებლობაზე. ამ საკითხის გარკვევას შემდგომი კვლევა სჭირდება.

მიღებული ექსპერიმენტული მასალა ცხადყოფს, რომ მობილური ტელეფონის ხანგრძლივ ზემოქმედებას შეუძლია შეასუსტოს ან დათრგუნოს ნეირონის ინფორმაციის შენახვის უნარი.

ლიტერატურა

ნანახია: 5532 | შეფასებულია: 0 | რეიტინგი: [0.00]  

შეფასება

შესაფასებლად გაიარეთ ავტორიზაცია, ან დარეგისტრირდით

კომენტარები

კომენტარის დასამატებლად გაიარეთ ავტორიზაცია, ან დარეგისტრირდით