Вестник Кольского научного центра РАН. 2017, №4.

Н. К. Белишева, С. В. Пряничников, Н. Л. Соловьевская, В. В. Мегорский 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), ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 4/2017(10) 23