Експериментальне дослідження закономірностей, що відбуваються у мозку слабозорих людей під дією на шкіру долонь електромагнітного випромінювання різних довжин хвиль видимого діапазону

Як відомо, живі біологічні системи генерують електростатичні поля, а також електромагнітні хвилі різної частоти та інтенсивності. Цей факт було покладено в основу низки об'єктивних методів визначення функціонального стану внутрішніх органів та окремих систем організму людини.

Починаючи з середини двадцятого століття в медичну практику міцно увійшли такі методи дослідження, як електроенцефалографія, електрокардіографія, електроміографія, електроретинографія та ін. Таю дослідження є неiнвазивними та дозволяють виявляти патологічні процеси в досліджуваному органі, що буває дуже важливо для уточнення діагнозу та визначення оптимальної стратегії лікування.

Слід зазначити, що ще у 70-ті роки минулого сторіччя проводилися дослідження з реєстрації зовнішніх електромагнітних полів живого організму в діапазоні від 10-2 до 104 Гц на відстанях від 1 мм до 1 м [23-26]. В результаті цих досліджень була показана можливість безконтактної реєстрації електрокардіограм [25], електрогастрограм [24], а також електричної активності інших органів та тканин [23, 26], що обумовлена їхньою життєдіяльністю.

У подальшому науково-дослідні роботи, які проводилися в різних країнах у напрямку вивчення електромагнітних полів тіла людини, завершилися створенням низки лікувально-діагностичних апаратно-комп'ютерних комплексів, які базуються на реєстрації та коп'ютерній розшифровці електромагнітних спектрів живого організму [27-32] (http://web.archive.org/ web/20191018035224/ https://kmedex.org /technology_CME.php).

В Україні було створено і впроваджено у практику прилад -- апарат «КСД» (комплекс спектрально-динамічний), принцип роботи якого заснований на реєстрації та обробці спектрів електромагнітних коливань в діапазоні від 22 Гц до 22 кГц, що випромінюються тілом людини.

Спектрально-динамічна технологія «КСД» захищена патентами та авторськими свідоцтвами [33-40]. Апарат «КСД» пройшов клінічні випробування, а також офіційну реєстрацію та сертифікацію в Україні, Російській Федерації та Євросоюзі і дозволений до використання в якості медичного обладнання.

До складу апарату КСД входить чутливий датчик -- ергономічно зроблений біполярний електрод [36, 37]. Датчик дозволяє приймати електромагнітні коливання в широкому діапазоні спектра, які випромінюються всіма органами і тканинами пацієнта (досліджуваного).

Прийнятий сигнал після попереднього підсилення піддається дискретизації та кодуванню в двійковій системі числення за допомогою АЦП та поступає у комп'ютер для подальшої обробки і аналізу за допомогою спеціальних програм.

Аналіз отриманих спектрів проводиться шляхом їх вейвлет-перетворень та порівняння з набором еталонів. Вейвлет-перетворення переводить сигнал з часового представлення у частотно-часове та являє собою узагальнення спектрального аналізу. Тобто за своєю суттю апарат КСД є спектроаналіза- тором, що обумовлює особливості його використання в діагностичних та дослідницьких цілях.

Для виключення можливих помилок, пов'язаних з випадковими факторами, які впливають на стан пацієнта/досліджуваного, за час, який відведено для обстеження, проводиться запис декількох спектрів. Багаторічна практика використання апарату «КСД» в дослідницько-діагностичних цілях показує, що оптимальним є аналіз трьох «аутоспектрів» («одномоментних» спектрів стану людини).

Програма користувальницького інтерфейсу апарату «КСД» зроблена таким чином, що на екрані комп'ютера показуються дані про кількість зареєстрованих у пацієнта «аутоспектрів», які збіглися або не збіглися з відповідним спектральним еталоном («моноспектром»), а також демонструються відсотки часткового збігу «аутоспектра» з еталоном.

Аналіз стану різних органів та систем досліджуваної людини проводиться шляхом порівняння зареєстрованих у цієї людини «аутоспектрів» випромінювання з раніше складеною комп'ютерною базою «моноспектрів» патогенної мікрофлори, різних органів та груп клітин людського тіла в здоровому стані та при наявності різних захворювань. Розшифровка «аутоспектра» шляхом його порівняння з еталонним набором «моноспектрів» є стандартною процедурою під час проведення спектрального аналізу, незалежно від природи сигналів, що вивчаються.

Наприклад, під час дослідження за допомогою апарату «КСД» альфа- ритму мозку здійснюється автоматичне комп'ютерне порівняння зафіксованого у випробуваної людини «аутоспектра» (який містить у собі як дані щодо альфа-ритму, так і дані щодо електричної активності різних органів і систем випробуваного) з наявним у базі даних середньостатистичним «моноспектром» альфа-ритму людського мозку.

Користувальницький інтерфейс апарату «КСД» зроблений таким чином, що інформація про те, наскільки яскраво виражений у випробуваного альфа-ритм у порівнянні з еталонним середньостатистичним «моноспектром» альфа-ритму, відразу виводиться на екран монітора у відсотках.

Таким чином, особливістю інформації, яка отримується за допомогою апарату «КСД», є те, що ця інформація надається не в абсолютних величинах, а у відсотках до середньостатистичної норми.

Однак слід зазначити, що результати розшифровки електроенцефалограми або електрокардіограми, які отримуються за допомогою традиційних апаратів, що використовуються в сучасній медицині, також не надаються у абсолютних величинах, а містять відносну інформацію про розподілення енергії електричних (електромагнітних) коливань у досліджуваній смузі частот та говорять лише про те, чи виходять зафіксовані показники за межі певної середньостатистичної норми.

Оскільки у своєму дослідженні ми займалися виявленням закономірностей, що виникають у мозку людини під дією на шкіру долонь світла різного кольору, то нам було важливо порівняти ступінь активації тих чи інших структур у мозку до та після зазначеного впливу.

З цієї точки зору будь-які абсолютні значення вимірюваних величин були не так важливі, як їх відносні зміни до та після впливу.

Користувальницький інтерфейс апарату «КСД» дозволяє зберігати в базі даних результати вимірювань, які були проведені до, під час та після впливу якого-небудь фактору (у нашому випадку -- електромагнітного випромінювання різних довжин хвиль видимого діапазону), що дозволило нам легко проводити порівняльний аналіз ступеню впливу фактору, що вивчався, на організм.

Автоматичний аналіз вимірюваних показників у поєднанні зі зручним інтерфейсом, а також можливість отримати дані про стан відразу багатьох органів і систем людського організму за допомогою одного пристрою, який є простим та зручним в експлуатації, зумовили наш вибір апарату «КСД» в якості дослідницького приладу при проведенні наших експериментів.

Реакція різних частин мозку та сітківки на вплив електромагнітного випромінювання видимого діапазону, що здійснювався на шкіру долонь.

Оскільки відомо, що електромагнітне випромінювання видимого діапазону (різні кольори) зазвичай у першу чергу людина сприймає через зоровий аналізатор [6], то становило інтерес визначити, чи змінюється активність сітківки ока, яка є багатошаровою структурою й має досить складну будову [8], а також відповідної ділянки мозку зорового аналізатора при розпізнаванні кольору із зав'язаними очима за допомогою шкірного аналізатора. Слід зазначити, що за своїм ембріональним походженням око є частиною мозку, винесеною на периферію [42]. Коли очі відкриті, сітківка приймає участь у складній і досить нетривіальній обробці первинної оптичної інформації [43, 44].

Але частини ока (насамперед сітківка) й мозок безперервно обмінюються інформацією, посилаючи сигнали одне одному, не тільки у періоди неспання, але й уві сні, коли очі заплющені [45].

Результати наших досліджень виявились досить неочікуваними. До початку експерименту тільки у 33% досліджуваних відзначалася активність сітківки (10 шарів, до складу яких входять фоторецепторні клітини та нервові волокна). Під час проведення експерименту підвищення активності сітківки в учасників експерименту спостерігалося під впливом на шкіру долоні всіх кольорів, окрім чорного, під впливом якого активність залишилася на початковому рівні у 33%.

Найбільш істотне підвищення активності сітківки спостерігалося під впливом електромагнітного випромінювання видимого діапазону в діапазонах хвиль червоного та зеленого кольорів, а також білого кольору, на 20-40% порівняно зі значенням до проведення експерименту (рис. 1).

Значне підвищення активності сітківки (більше, ніж на 50%) у досліджуваних спостерігалося після завершення усіх експериментів з визначення впливу електромагнітного випромінювання видимого діапазону з різними довжинами хвиль на організм при розпізнаванні кольору за допомогою шкіри (фінальний контроль) порівняно з початковим рівнем активності сітківки (рис. 1).

Рис. 1. Зміни активності 10 шарів сітківки ока (до складу яких входять фоторецепторні клітини та нервові волокна), а також лобової долі та потиличної частини мозку, що відбувалися під час навчання шкірно-оптичному сприйняттю кольорів, %

Для виявлення закономірностей, що відбуваються в мозку під дією світла різного кольору на шкіру долонь, нами також були вивчені зміни активності лобової і потиличної частин мозку.

Лобова частина головного мозку відповідає за прийняття рішень, індивідуальність, рухомість, мову, координацію когнітивних, емоційних та мотиваційних процесів [46].

Вплив електромагнітного випромінювання видимого діапазону хвиль на шкірний аналізатор викликав підвищення активності в лобовій ділянці головного мозку на всіх етапах експерименту (рис. 1). Найбільш виражений ефект підвищення активності спостерігався під дією електромагнітного випромінювання з довжинами хвиль в діапазоні 510-570 нм (зелений колір), 450-480 нм (синій колір) та 380-450 нм (фіолетовий колір) та при дії білого кольору на 33-40% порівняно зі значенням до проведення експерименту (рис. 1). В області лобової частини розташовані центри, які відповідають за усвідомлення руху, а також центри уваги і абстрактного мислення. Зміна активності лобової частини головного мозку також пов'язана із зміною генерації бета-ритмів. За даним дослідженням спостерігається підвищення інтенсивності бета-ритмів в головному мозку під дією усього видимого діапазону електромагнітних хвиль, про що докладніше буде сказано нижче.

Потилична доля кори великих півкуль є місцем розташування кори зору, яка забезпечує сприйняття зорової інформації [47].

Вплив електромагнітного випромінювання видимого діапазону хвиль на шкірний аналізатор викликав зниження активності в потиличній ділянці головного мозку на всіх етапах експерименту, крім дії випромінювання з діапазонами хвиль 450-480 нм (синій колір) та 590-620 нм (помаранчевий колір) (рис. 1). Найбільш виражений ефект зниження активності спостерігався під дією електромагнітного випромінювання з довжинами хвиль в діапазоні 510-570 нм (зелений колір) та 380-450 нм (фіолетовий колір), а також на білому кольорі на 15-30% порівняно зі значенням до проведення експерименту (рис. 1).

На рис. 2 і рис.3 представлені результати дослідження змін, які спостерігалися під час навчання шкірно-оптичному сприйняттю у досліджуваних дітей в різних клітинних шарах кори мозку на її ділянках, що відносяться до шкірного та зорового аналізаторів.

При описі нейрональної організації кори великих півкуль головного мозку найбільш часто використовується розподіл кори на поля за Бродма- ном. Поля за Бродманом відрізняються один від одного за своєю цитоар- хітектонікою (будовою на клітинному рівні) і співвідносяться з ділянками мозку, які відповідають за певні функції [48].

Для кори головного мозку (нової кори, неокортексу) типовим є наявність шести шарів, які відрізняються за формою нервових клітин, що входять до їхнього складу [49]. Однак у різних полях, що були виділені Бродманом, вираженість шарів та розташування і форма присутніх в них нейронів й нервових волокон значно різняться [50].

При вивченні впливу електромагнітного випромінювання видимого діапазону на шкірний аналізатор нами була встановлена здатність стимулювання активності першого молекулярного шару третього поля Бродмана хвилями всього видимого діапазону (рис. 2). Поле 3 відноситься до первинної соматосенсорної області постцентральної звивини шкірного аналізатора [51]. Найбільш виражені зміни активності першого молекулярного шару поля 3 спостерігалися під впливом довжин хвиль 620-700 нм (червоного кольору) -- на 42%, 510-570 нм (зеленого кольору) -- на 33%, 380-450 нм (фіолетового кольору) -- на 58% та білого кольору -- на 58% (рис. 2).

Активність клітин III пірамідального шару шкірного аналізатора підвищувалась в учасників експерименту під впливом хвиль усіх діапазонів.

Довжина хвиль 605-730 нм (червоного кольору) підвищувала активність клітин III пірамідального шару на 25%, 500-560 нм (зеленого кольору) -- на 25%, 400-435 нм (фіолетового кольору) -- на 34% та білого кольору -- на 42% (рис. 2). Як можна бачити (рис. 2), спостерігається подібність між активацією першого та третього шарів кори мозку поля 3 в діапазонах хвиль, які індукували найбільш сильний ефект стимуляції. Ця подібність може бути зумовлена тим, що до складу першого молекулярного шару входять нервові волокна, основну масу яких складають дендрити пірамідальних нейронів шарів кори мозку, що лежать нижче [52]. Тому цілком логічно, що в наших експериментах активація I та III шарів кори відбувалася синхронно.

Однак, при вивченні більш глибокого VI шару поліморфних клітин було виявлено зворотні ефекти (рис. 2). Дія усіх вивчених довжин електромагнітних хвиль (окрім 380-450 нм -- фіолетовий колір) на клітини цього шару шкірного аналізатора призводила до зниження їх активності (рис. 2), що свідчить про зменшене навантаження на цей шар клітин. Під дією на шкіру долонь фіолетового кольору спостерігалося зовсім незначне (на 8%) підвищення активності VI шару поліморфних клітин поля 3 шкірного аналізатора кори мозку.

Рис. 2. Зміни активності клітинних шарів кори головного мозку поля 3 (за Бродманом) шкірного аналізатора, що відбувалися під час навчання шкірно-оптичному сприйняттю кольорів, %

Згідно з нашими дослідженнями, дія електромагнітного випромінювання видимого діапазону хвиль на шкіру долонь викликала диференційований відгук у різних шарах 17 поля Бродмана. 17 поле Бродмана є первинною корою зору і відповідає за аналіз фізичних параметрів зорового стимулу і розпізнавання простих образів [47]. Нейрони зорової кори генерують потенціал дії, коли візуальні стимули впливають на їх рецептивні поля [53]. На всіх етапах експерименту, окрім дії зеленого кольору (510-570 нм) та жовтого кольору (570-590 нм) спостерігалося підвищення активності III пірамідального шару зорового аналізатора (рис. 3). У цьому шарі поля 17 найбільш виражений ефект підвищення активності (на 33-50% порівняно зі значенням до проведення експерименту) спостерігався під дією електромагнітного випромінювання з довжинами хвиль в діапазоні 620-700 нм (червоний колір), 380-450 нм (фіолетовий колір) та під дією білого кольору (рис. 3). Слід відзначити, що підвищення активності III пірамідального шару зорового аналізатора (поле 17) відбувалося майже синхронно з підвищенням активності III пірамідального шару шкірного аналізатора (поле 3). Синхронність порушується тільки на зеленому кольорі, в той час як дія всіх інших кольорів на активність клітин III пірамідального шару зорового та шкірного аналізаторів була подібною (див. відповідні діаграми на рис. 2 та 3).

Рис. 3. Зміни активності клітинних шарів кори головного мозку поля 17 (за Бродманом) зорового аналізатора, що відбувалися під час навчання шкірно-оптичному сприйняттю кольорів, %

В той же час у інших шарах 17 поля Бродмана спостерігалося переважне зниження активность Активність клітин Мейнерта, які розташовані в V гангліозному шарі зорового аналізатора та беруть участь у рефлексі руху очей (http://old.kpfu.ru/f1/neuro/AutoPlay/Docs/index.html701_ 03_02_02_02.htm) [54], була доволі високою до початку навчання шкірно- оптичному сприйняттю кольорів та переважно знижувалася на всіх етапах експерименту. Найбільш виражений ефект зниження активності спостерігався під дією електромагнітного випромінювання з довжинами хвиль в діапазоні близько 380-450 нм (фіолетовий колір) (рис. 3). Незначне підвищення активності V гангліозного шару зорового аналізатора спостерігалося під дією випромінювання з діапазонами хвиль 570-590 (жовтий колір) -- на 17%, 480-510 нм (блакитний колір) -- на 9% та під дією чорного кольору -- також на 9% (рис. 3). Оскільки під час експериментів очі досліджуваних дітей були закриті щільною непрозорою пов'язкою і таким чином були «виключені» із зорового сприйняття, то цілком логічно, що активність клітин Мейнерта переважно знижувалася.

Вплив електромагнітного випромінювання видимого діапазону хвиль на шкіру долонь також викликав переважне зниження активності I молекулярного шару 17 поля Бродмана зорового аналізатора на всіх етапах експерименту, крім дії випромінювання з довжиною хвиль 380-450 нм (фіолетовий колір) та під дією білого кольору (рис. 3). Найбільш виражений ефект зниження активності спостерігався під дією чорного кольору -- на 40% порівняно зі значенням до проведення експерименту (рис. 3). На білому та фіолетовому кольорах спостерігалося однакове підвищення активності I молекулярного шару на 17%.

При розпізнаванні кольору за допомогою шкірно-оптичної чутливості нами було експериментально встановлено підвищення активності рецепторів шкіри і відповідних частин мозку, що відповідають за рух і тактильну чутливість. Цей результат був цілком очікуваним. У той же час нами був виявлений несподіваний ефект -- підвищення активності сітківки ока та III пірамідального шару 17 поля Бродмана, що відноситься до зорового аналізатора. Однак в експериментах виключалася активація сітківки природним шляхом через зіницю ока. У процесі розпізнавання кольору за допомогою шкіри долонь очі досліджуваних були зав'язані щільною чор- ною пов'язкою. Слід зазначити, що у людей зі слабким зором механізми сприйняття і обробки інформації можуть відрізнятися від таких механізмів у людей з нормальним зором. Виявлені нами ефекти можуть свідчити про те, що у людей з ослабленим зором в процесі розпізнавання кольору за допомогою шкіри рук відбувається синхронізація роботи ділянок мозку, які відповідають за тактильну чутливість і за зорове сприйняття. Однак, для виявлення та зрозуміння більш точних механізмів цього процесу існує необхідність проведення подальших ретельних досліджень.

Зміни ритмів мозку під дією на шкіру долонь електромагнітного виромінювання видимого діапазону. Задля дослідження, яким чином змінюється в цілому робота головного мозку під час навчання слабозорих шкірно-оптичному сприйняттю, нами також було вивчено активність ритмів мозку в той час, коли на шкірний аналізатор впливає електромагнітне випромінювання видимого діапазону з різними довжинами хвиль.

Відомо, що мозок постійно генерує ритми різних частот й це залежить від великої різноманітності чинників [55]. Вивчення ритмів мозку та спів- відношєнь між ними дозволяє визначати функціональний стан мозку та робити висновки щодо особливостей вищої нервової діяльності досліджуваних [56].

В залежності від частоти електричних коливань, що генеруються клітинами мозку, виділяють чотири основні ритми: альфа, бета, тета й дельта. Хвилі більш високої частоти прийнято вважати ознакою більшої активації центральної нервової системи [57]. Проте, як зазначається в [56], картина ритмічної активності мозку, що спостерігається на практиці, доволі складна й неоднозначна, оскільки залежить від віку, статі, індивідуально- типологічних властивостей особистості, психо-емоційного стану і т.п.

Найбільшу частоту при невеликій амплітуді мають бета-хвилі (в-ритм). Частота бета-ритму складає від 13 до 40 Гц, а амплітуда зазвичай не перевищує 20 мкВ. У стані спокійного неспання у людей з нормальним зором бета-ритм досить слабо виражений (амплітуда не перевищує 3-7 мкВ) та локалізується у передніх (лобових та скроневих) областях мозку, а в умовах активації центральної нервової системи розповсюджується практично по всій поверхні кори головного мозку. Так, наприклад, у людей з нормальним зором зростання ритму спостерігається при зосередженні уваги, при пред'явленні нового стимулу, при розумовому напруженні та емоційному збудженні [55, 56].

Альфа-ритм (a-ритм) прийнято пов'язувати зі станом спокійного неспання. За частотою альфа-ритм межує з бета-ритмом та займає діапазон від 8 до 13 Гц при середній амплітуді 20 -- 60 мкВ, що значно перевищує середню амплітуду бета-ритму. Найбільша амплітуда альфа-ритму (до 100 -- 150 мкВ) проявляється при закритих очах і в затемненому приміщенні. Реєструється переважно в потиличній та тім'яній областях (зорові відділи мозку) [58]. Зниження альфа-ритму, підвищення тета-ритму (при закритих очах) у людей з нормальним зором може свідчити про появу депресії [59]. Також зниження альфа-ритму (при закритих очах) у людей з нормальним зором при одночасному підвищенні активності бета-ритму може спостерігатися внаслідок росту психоемоційної напруги [55].

Тета-ритм (0-ритм) займає більш низький частотний діапазон, який слідує за альфа-ритмом. Частота коливання тета-ритму складає від 4 до 8 Гц, а амплітуда знаходиться в межах від 20 до 100 мкВ. Реєструється у фронтальних зонах та гіпокампі [60]. Високий рівень тета-ритму в умовах спокійного неспання у людей з нормальним зором може вказувати на стан сонливості і втоми, що може бути проявом астенічного синдрому, хронічного стресу [61]. В той же час, поява тета-ритму в гіпокампі деякі дослідники пов'язують з функціонуванням короткострокової пам'яті [62], з обробкою вхідних сигналів [61], з процесом просторового навчання і навігації [63]. Є дані, що підвищений рівень тета-ритму спостерігається у людей під час медитацій [64].

Дельта-ритм (5-ритм) є високоамплітудним й самим «повільним» з перелічених вище основних чотирьох ритмів мозку. Частота коливань дельтаритму варіює від 1 до 4 Гц, а амплітуда знаходиться в межах 20-200 мкВ [55]. Згідно з даними [65], дельта-хвилі виникають в результаті зміни рів- ня поляризації пірамідальних нейронів кори головного мозку. Яскраво виражений дельта-ритм реєструється у людей в повільнохвильовій фазi сну, а також під дією наркозу [56]. Зараз з'являється все більше наукових даних, що деякі люди можуть знаходитися в «дельта-стані» (у стані з переважанням дельта-ритму) під час незвичайно глибокої медитації, не втрачаючи при цьому усвідомленості [66].

Тета- і дельта-коливання можуть зустрічатися у людини з нормальним зором, яка не спить, в невеликій кількості і при амплітуді, що не перевищує амплітуду альфа-ритму.

Поява тета- і дельта-ритмів у людей, що не сплять, (що не практикують медитативні техніки) асоціюється з напруженою розумовою діяльністю, котра потребує особливої зосередженості, а також з емоційними реакціями на негативні ситуації [67]. Патологічними вважаються вміст тета- і дельта-хвиль, які перевищують за амплітудою 40 мкВ і займають більше 15 відсотків часу реєстрації [60].

Викладені вище короткі відомості про основні ритми мозку, які взяті з наукової літератури, є узагальненням деяких середньостатистичних даних для здорових людей. У той же час, в нашому дослідженні контингент випробуваних був доволі специфічним -- незрячі та слабозорі діти, в яких функціонування зорової кори та генерація мозкових ритмів можуть дещо відрізнятися [68].

На жаль, в доступних наукових джерелах містяться в основному відомості про експериментальні дослідження альфа-ритму незрячих та слабозорих дітей, в той час як відомості про особливості бета-, тета- і дельта-ритмів у дітей з вадами зору дуже нечисленні. Крім того, як зазначається в [69], до цього часу не існує єдиної думки щодо того, що повинні показати електроенцефалограми «нормальних» незрячих та слабозорих дітей.

Протиріччя в експериментальних даних, отриманих різними авторами, можуть бути пов'язані з недостатньо ретельним підбором пацієнтів для дослідження: «юридично незрячі» випробувані можуть насправді мати значний залишковий зір, а однаковий рівень залишкового зору може мати різні причини -- офтальмологічні захворювання або пошкодження головного мозку, -- і в цих випадках електроенцефалографічні картини, що спостерігаються, будуть різними [69].

Єдиним несуперечливим експериментальним фактом є те, що у дітей з вадами зору амплітуда альфа-ритму при закритих очах виявляється помітно зниженою у порівнянні з середньо- статистичною нормою для відповідної вікової категорії [70]. У [71] поряд зі зменшенням амплітуди альфа-ритму у групи досліджених слабозорих дітей відзначалася також більша представленість низькохвильової активності тета- і дельта-діапазонів у порівнянні з контрольною групою їх однолітків з нормальним зором.

Проведені нами експерименти показали наступне. По-перше, у всіх без винятку дітей до початку занять спостерігався підвищений рівень тета- ритму.

В той же час, альфа-ритм перед початком занять був значно нижчий (порівняно із тета-ритмом), ніж зазвичай спостерігається у здорових людей із закритими очима, що корелює з даними [71]. Крім того, під дією деяких хвиль видимого діапазону альфа-ритм ставав ще нижчим з одночасним підвищенням бета-ритму.

Таке явище спостерігалося під дією на шкіру жовтого (довжина хвиль 570-590 нм), помаранчевого (довжина хвиль 590-620 нм) та білого кольорів, а також під час фінального вимірювання (фінальний контроль).

Під дією зазначених кольорів альфа-ритм зменшувався в середньому на 12%, при цьому бета-ритм зростав в середньому на 25% (рис. 4). Під час дії на шкіру долонь інших кольорів альфа-ритм підвищувався або залишався без змін порівняно з початковим вимірюванням («до»).

В наших експериментах підвищення активності альфа-ритмів спостерігалося у слабозорих дітей під дією випромінювання з діапазонами хвиль 380-450 нм (фіолетовий колір) на 25%, 480-510 нм (блакитний колір) на 8%, 570 нм (зелений колір) на 16%, 620-700 нм (червоний колір) на 33% порівняно зі значенням до проведення експерименту (рис. 4).

Найбільш виражений ефект підвищення активності спостерігався під дією електромагнітного випромінювання з довжинами хвиль в діапазоні 620-700 нм (червоний колір) (рис. 4).

Рис. 4. Зміни активності альфа-, бета-, дельта- та тета-ритмів головного мозку, що відбувалися під час навчання шкірно-оптичному сприйняттю кольорів, %

Як було вже зазначено вище, на всіх етапах експерименту у слабозорих дітей спостерігалося збільшення активності лобової частини головного мозку, що викликало одночасне підвищення активності бета-ритмів (рис. 4).

Це може свідчити про концентрацію уваги учасників експерименту над тим, що власне відбувалося під час експерименту на всіх його етапах. Найбільш виражений ефект підвищення активності бета-ритмів спостерігався під дією електромагнітного випромінювання з довжинами хвиль в діапазоні 450-480 нм (синій колір) -- на 41% та після проведення всіх експериментів по визначенню кольору за допомогою шкірного аналізатора (фінальний контроль) на 50% порівняно зі значенням до проведення експерименту (рис. 4). Найбільше підвищення активності бета-ритмів під час дії на шкіру долонь синього кольору може служити підтвердженням відомого з психології сприйняття кольорів факту, що синій колір дозволяє підсилити концентрацію уваги і таким чином сприяє процесу навчання [72].

Як було вже сказано вище, до початку експериментів у всіх досліджуваних слабозорих дітей активність тета-ритмів була значно підвищеною у порівнянні з іншими ритмами. Вплив електромагнітного випромінювання видимого діапазону на шкірний аналізатор у процесі навчання викликав у слабозорих дітей зниження активності тета-ритмів на всіх етапах експерименту, крім випромінювання з довжинами хвиль у діапазоні 510-570 нм (зелений колір) (рис. 4).

Найбільш виражений ефект зниження активності спостерігався під дією електромагнітного випромінювання з довжинами хвиль в діапазоні 480-510 нм (блакитний колір) -- на 42% менше порівняно зі значенням до проведення експерименту (рис. 4).

Таким чином, можна констатувати, що під час дії на шкіру слабо- зорих дітей електромагнітного випромінювання видимого діапазону шести спектральних кольорів (червоний, помаранчевий, жовтий, блакитний, синій, фіолетовий), а також білого та чорного кольорів нами було зафіксовано підвищення бета-ритмів з одночасним послабленням тета-ритмів. Виняток становить електромагнітне випромінювання з довжинами хвиль 510-570 нм (зелений колір), дія якого на шкіру приводила до збільшення активності бета-ритмів на 33%, але не викликала зниження тета-ритмів: тета-ритми залишалися на такому ж високому рівні, як і до початку експерименту. Аналізуючи отримані результати, слід зазначити, що зелений колір діє заспокійливо на центральну нервову систему [73].

Оскільки тета-ритм асоціюється з напівсонним станом, то цілком логічно, що при дії зеленого кольору на шкіру долонь тета-ритм в учасників експерименту залишався на високому рівні, в той час як при дії інших кольорів у дітей переважала зосередженість уваги на процесі навчання шкірно-оптичному розпізнаванню кольорів, про що свідчить активація бета-ритму з одночасним пониженням тета-ритму.

Разом з підвищенням активності бета-ритмів, на всіх етапах експерименту у слабозорих дітей також зростала активність дельта-ритмів (рис. 4). Слід зазначити, що одночасно зі зростанням активності дельта-ритмів, також підвищувалася або залишалася на початковому рівні (не зменшуючись) активність пірамідальних клітин III шару як поля 3 (шкірний аналізатор), так і поля 17 (зоровий аналізатор) кори головного мозку. Цей факт може бути непрямим підтвердженням наявних в літературі даних про те,що пірамідальні нейрони кори головного мозку беруть участь у генерації дельта-ритму [65].

Найбільш виражений ефект підвищення активності дельта-ритмів спостерігався під дією електромагнітного випромінювання з довжинами хвиль в діапазоні 480-510 нм (блакитний колір), 570-590 нм (жовтий колір), 590-620 нм (помаранчевий колір) та після проведення всіх експериментів по визначенню кольору за допомогою шкірного аналізатора (фінальний контроль) відповідно на 41%, 42%, 50%, 58% більше порівняно зі значенням до проведення експерименту (рис. 4).

Як видно із наведених експериментальних даних, активність дельта- ритмів у слабозорих дітей перевищувала активність альфа-ритмів під час дії на шкіру долонь електромагнітного випромінювання таких спектральних кольорів: помаранчевого, жовтого, блакитного та синього, а також білого кольору. Найбільш вираженим цей ефект був при дії на шкіру помаранчевого кольору, коли активність дельта-ритмів перевищувала активність альфа-ритмів на 34%.