Статья

Современная наука: Электромагнитная диагностика биообъектов

Телеком Интернет Наука Бизнес Интеграция Бизнес-приложения Веб-сервисы
мобильная версия

Владимир Аристархов

Каким образом происходит информационный обмен в биообъектах? Можно ли извне на клеточном уровне управлять этими чрезвычайно сложными системами? Ответы на эти вопросы могут дать исследования экспериментаторов и теоретиков, ведущиеся в последние годы в различных лабораториях.

Живые организмы, от самого простейшего до организма человека, - не изолированные, а открытые системы, обменивающиеся с окружающей средой веществом, энергией и информацией. По определению Л. фон Берталанфи, живой организм - не конгломерат отдельных элементов, а определенная система, обладающая организованностью и целостностью, находящаяся в постоянном изменении. В то же время живые системы являются неравновесными, диссипативными, самоструктурирующимися и самоорганизующимися. Доминирующими проблемами философского плана, имеющими отношение и к живому веществу, являются феномен самоорганизации материи и нелинейность процессов.

Процессы старения и возникновения хронических патологических состояний и заболеваний можно непосредственно связать с потерей организмом информации, необходимой для построения правильного сигнала управления. Основой саморегуляции в живом организме является информационный обмен, соответствующее построение, передача и восприятие информационных управляющих сигналов. В открытых системах причиной активности и самодвижения являются отклонения параметров объекта от нормы при его взаимодействии с внешней средой. Именно благодаря отклонению возникает его отражение, информация, обратная связь, которые в конечном итоге формируют контуры циркуляции информации, образуя функциональные системы. Исследования показали, что пространственно-временная структура внешнего макромира через непрерывно повторяющийся ряд воздействий трансформировалась в химический статус молекулярного микромира живых существ, способствовала превращению химических структур в структуры функциональные.

Ответы на вопросы о возможностях и способах внешнего информационного воздействия на биообъекты и, в частности, на человека кроются в правильном понимании механизма управления как специфически организованной формы движения материи, механизма реализации программ развития и функционирования организма человека, процесса синтеза информации и иерархии этого процесса.

Основная структурно-функциональная единица живого организма - клетка. Все значимые для биообъекта изменения начинаются и заканчиваются на клеточном уровне, клетка является универсальным комплексом, начальным и конечным этапом реализации всех биологических процессов.

Таким образом, эндогенный информационный пул в биообъекте осуществляется при помощи физических (электромагнитных и акустических полей) и химических (нейромедиаторов) факторов. Появление в процессе эволюции нервного импульса заменяет управление организмом напрямую (за счет изменений концентраций непосредственно продуктов основного метаболизма) на управление на основе универсальных соединений - нейромедиаторов, абстрагированных от первичных функций выживания. Физическим факторам отводится, по-видимому, ведущая роль в управлении организмом из-за большой точности, глобальности, колоссальной скорости установления взаимосвязи между биоструктурами в процессе воздействия для их возбуждения и синтеза информации. Сравнительно недавно было доказано, что из физических факторов основным носителем информации как внутри биообъекта, так и между отдельными биообъектами, в том числе и между людьми, является электромагнитное излучение (ЭМИ). Сам процесс передачи информации является энергетическим, пространственным и временным. Являясь открытой системой, живой организм информационно взаимодействует с внешними по отношению к биосистеме электромагнитными полями и излучением, экзогенные воздействия воспринимаются организмом и входят в круговорот информационного поля.

Возможность использования электромагнитного излучения, способного создать в биосистеме определенный алгоритм функционирования, основывается на том факте, что электромагнитное излучение может непосредственно вносить информацию в головной мозг, минуя обычные органы чувств. Восприятие, трансформация и утилизация воздействия внешнего физического фактора - весьма сложный и многогранный процесс. Целенаправленное влияние на этот процесс возможно лишь при учете многих факторов.

Физический канал управления и реализации программ развития и функционирования организма человека гетерогенен и представлен электрическими, электромагнитными, акустическими полями и доменами поляризации. На уровне материальной основы, от атома до многоклеточного организма, применительно к функционированию биообъекта ведущим является электромагнитное взаимодействие. Интенсивность взаимодействия определяется электрическим зарядом. Все процессы в биообъекте с атомно-молекулярного уровня начинаются с изменения величины электрических зарядов за счет того, что макромолекулы являются полупроводниками или диэлектриками, многие из них представляют собой диполи с возможностью образовывать домены, а также за счет того, что структуры макромолекул обладают свойствами жидких кристаллов. Эти физические свойства при изменении электрического статуса макромолекул обусловливают возможность генерации ими электромагнитных и акустических полей и волн. Нелинейность механических колебаний при росте амплитуды может привести к возбуждению экситонов, которым отвечает определенный уровень энергии. Диссипация энергии с этого уровня происходит путем излучения электромагнитных волн.

Г. Фрелих в 1977-1988 гг. обосновал теоретически и получил экспериментальные доказательства факта продуцирования живыми клетками переменных электромагнитных полей. Им была развита общая теория когерентных колебаний в биологических системах. А.С. Давыдов в 1986 г. описал возбуждение,. делокализацию и движение электронов вдоль пептидных цепей белковых молекул в форме уединенной волны - солитона, что дополнило модель Г. Фрелиха. Эти фундаментальные теории расширили и углубили понимание идеи кодовой иерархии биосистем. Стало понятно, что эндогенные поля организма автоматически модулируются структурой биосистемы и несут соответствующую информационную нагрузку.

Теоретические и экспериментальные разработки П.П. Гаряева и соавторов дают основание утверждать, что первоосновой кодовой иерархии биологических систем являются инфраструктуры внеклеточных матриксов, мембраны и ядра клетки. Все изменения в живом организме связаны, в первую очередь, с изменениями в этих структурах. ДНК, рибосомы - главные информационные биополимеры. Между ними в эпигенетическом режиме происходит обмен информацией по физическим каналам нелинейных электромагнитных колебаний. Кроме того, генераторами и акцепторами информационных волн внутри биообъектов являются различные жидкокристаллические структуры и внутриклеточная вода со способностью структурироваться.

Ритмы функционирования структурных элементов живого вещества находятся в высокочастотном диапазоне 108 - 1015 Гц. Это связано, вероятно, с развитием всего живого на Земле за счет солнечной радиации, точнее, той определенной ее части, которая достигает земной поверхности. Атмосфера нашей планеты позволяет достигать поверхности лишь электромагнитным волнам в двух спектральных диапазонах - в оптическом спектре (включая ближний ультрафиолет с 290 нм до диапазона инфракрасных волн на 1500 нм) и в радиочастотном "окне", через которое проходят электромагнитные излучения с длинами волн от 1 см до 50 м.

Экспериментально определены приблизительные резонансные частоты некоторых структур живой клетки, которые укладываются в диапазон 1010- 1015Гц. Приведенные данные полностью совпадают с частотными характеристиками электромагнитных волн, излучаемых Солнцем и достигающих поверхности Земли. В то же время, рабочие ритмы функциональных систем организма человека имеют низкочастотный диапазон: 1,6-8,2 Гц. Так, ритм электрического потенциала желудка и кишечника - 3,8-4,6 Гц, ритм дыхания 6,3-7,6 Гц, ритм сердечных сокращений - около 3,2 Гц, ритм электрической активности нервно-мышечного элемента - 2,6-6,5 Гц, ритмы управляющих сигналов головного мозга - 0,5-13 Гц. Для оптимальной жизнедеятельности организма необходима стабильность рабочих ритмов функциональных систем, их независимость от внешних воздействий. Этим целям служит дисперсия электрических свойств тканей организма человека, связанная с состоянием заряженных частиц при действии электромагнитных полей и излучения различных частот: динамика удельной электропроводности, емкостного сопротивления тканей и импеданса плазмолеммы позволяет практически полностью "экранировать" электромагнитное излучение низких частот (до 103 Гц), которое не проникает внутрь клеток и не вызывает перемещения внутриклеточных ионов.

На основе теорий Г. Фрелиха и А.С. Давыдова объясняется отсутствие необходимости модуляции частотных характеристик действующего фактора во всей иерархии ритмом функционирования биоструктур. Из первичного возбужденного состояния, вызванного тем или иным воздействием, биомолекулы, которые можно описать как цепочку нелинейно связанных осцилляторов, выходят и путем излучения электромагнитных волн по механизму возврата Ферми-Паста-Улама. Особенностью такого механизма является то, что энергия первоначального возмущения нелинейно связанных осцилляторов не распределяется по всем возможным колебательным состояниям цепочки (процесс термализации), а, распределившись по отдельным высшим колебательным гармоникам, через некоторое время возвращается к распределению колебаний, подобному первичному возмущению. Поскольку переизлучение осуществляется сложной колебательной системой - биомолекулой, это приводит к проявлению особых электромагнитных волн солитонов - своеобразных волновых пакетов, имеющих сложную колебательную структуру со спектром комбинационных частот когерентного излучения за счет фрактальных свойств биомолекул. Следовательно, на уровне отдельных биоструктур резонанс возникает за счет солитонной волны, образованной при переизлучении биомолекулой первичного воздействия, в которой сам биообъект заложил необходимый для соответствующих структур комбинационный набор резонансных частот за счет физического явления возврата Ферми-Паста-Улама.

Принцип информационного воздействия состоит в достижении необходимого результата при воздействии внешним информационным фактором, зависимым от синхронизации ритмов действующего фактора и соответствующей функциональной системы или от стойкого эффекта навязывания определенного ритма колебательного процесса действующим фактором той или иной функциональной системе организма человека при оптимальных энергетических параметрах этого фактора.

В подавляющем большинстве случаев (нередко и в 100%) необходимый объем информации в биообъекты вносится при помощи электромагнитного излучения за счет модуляции последнего. Модуляция - изменения по определенному закону амплитуды, частоты или фазы гармонического колебания для внесения в колебательный процесс требуемой информации. Передача информации при помощи электромагнитных волн за счет их модуляции возможна только в низкочастотном диапазоне этих волн, соответствующем диапазону частот функциональных систем организма (от 1 Гц до 10 Гц).

Таким образом, частота модуляции является информационной частотой, несущей на себе основной объем соответствующей информации.

Информационные частоты воздействующего фактора необходимо синхронизировать с нормальными ритмами жизнеобеспечения функциональных систем биообъекта. Если преследуются иные цели, требуется навязывание определенного ритма колебательного процесса с учетом законов синхронизации. Однако в обоих случаях информационные частоты находятся в крайне сверхнизкочастотном диапазоне (по общепринятой в сфере телекоммуникаций международной классификации); в обоих случаях нередко требуется сложномодулированная "зарисовка" информационных частот.

В этом случае возможный механизм воздействия электромагнитного излучения на человека следующий: воздействующий комплекс выдает информационный код (электромагнитные волны в радиочастотном или оптическом диапазоне) для специфического воздействия на нервную систему пациента и вводит его в состояние повышенной восприимчивости, тем самым усиливая биологическую активность пациента.

С физической точки зрения аппаратура для рассматриваемого метода диагностики представляет систему электронных осцилляторов, резонирующих на длине волны электромагнитного излучения, энергия которого адекватна энергии разрушения доминирующих связей, поддерживающих структурную организацию исследуемого объекта. Таким образом, аппаратура может определить условия стабильного существования любой материальной системы (объекта) вне зависимости от уровня структурной организации (механическая, физико-химическая, биологическая). Аппарат телеметрической обработки данных для нелинейного анализа позволяет сформировать заданную биоэлектрическую активность нейронов головного мозга, на фоне которой удается избирательно усиливать слабо заметные на фоне статистических флуктуаций сигналы, извлечь и дешифровать содержащуюся в них информацию. Теоретические расчеты, проведенные с помощью компьютера, позволяют выделить ряд стационарных состояний, соответствующих определенному энтропийному потенциалу и избирательно взаимодействующих со спектром электромагнитного излучения.

Аппаратура определенным образом "пеленгует" эти излучения по месту их происхождения, чтобы затем дешифровать и зафиксировать их на экране компьютера, где создается виртуальная модель объекта, например, в определенных цветах. Воздействие на мозг может быть реализовано, например, при помощи магнитного поля посредством установленных на голове, над правой и левой височными областями, двух магнитных индукторов, которые генерируют необходимые для максимального эффекта параметры магнитных импульсов низкочастотных колебаний с ВЧ-модуляцией, близких к тэта-ритмам мозга. Наложенные ритмы выводят биосистему из равновесия, а неуравновешенная (метастабильная) система выделяет энергию, т.е. происходит активизация деятельности коры головного мозга. Значения частоты прерывания тока в цепи магнитных индукторов, скважность формируемых импульсов, несущая частота и магнитная индукция магнитных импульсов с заполнением импульса током высокой частоты (широтно-импульсная модуляция) должны быть определены в результате теоретических и экспериментальных исследований. Устройство для воздействия магнитным полем может быть представлено двумя магнитоиндукторами, изготовленными как соленоиды в виде спиральных катушек из медного провода с сердечником, которые одновременно служат спиральными излучающими антеннами и подключены к генератору импульсов. В цепи питания индукторов установлены прерыватели, дающие возможность регулировать частоту прерывания формируемых индукторами магнитных импульсом в пределах от 1 до 10 Гц с точностью до 0,1 Гц и их скважность от 5% до 95% с шагом 5%, а направление магнитного поля обоих каналов генератор позволяет регулировать раздельно. Частота модулирована высокой частотой (100 МГц - 4,9 Гц). Магнитные импульсы, формируемые магнитными индукторами, синхронизированы с воздействием специфических раздражителей на периферические отделы зрительного и слухового анализаторов для повышения эффекта интуитивного восприятия ( этими специфическими раздражителями могут быть звуковые сигналы и лазерное излучение).

Полученная при воздействии на пациента информация обрабатывается по соответствующей компьютерной программе, хранящей информационный код, методы воздействия и базу данных с экспериментально снятой с объекта информацией. Сопоставляя оттенки световой гаммы и их расположение на компьютерной модели объекта, а также динамику их изменения во времени, можно судить о протекании процессов разрушения материальных структур и давать прогнозы устойчивости этих структур во времени.

Еженедельные обозрения на CNews.ru

Редакция готова рассмотреть к публикации материалы (статьи, описания систем/продуктов/услуг), подготовленные специалистами вашей компании, для публикации в следующих обозрениях:

  • Рынок корпоративного ПО
  • Информационная безопасность
  • Digital Life (цифровые устройства, hardware)
  • Рынок телекоммуникаций
  • Неделя в Сети (интернет-бизнес)

Ждем Ваши предложения и заявки по этому адресу.