Адрес этой статьи в интернете: www.biophys.ru/archive/congress2012/proc-p58.htm
Институт Физиологии им. И.П.Павлова РАН, Санкт-Петербург, 21074@mail.ru
1Российский государственный педагогический университет им. А.И.Герцена, Санкт-Петербург
Высокая проникающая способность магнитного поля Земли в биологические ткани позволяет отнести его к внешнему фактору прямого действия, способного вызывать структурные изменения на любом иерархическом уровне организации биологического объекта и тем самым оказывать воздействие на весь организм в целом. По степени чувствительности различных систем организма к магнитному полю первое место занимает нервная система, затем эндокринная, органы чувств, сердечнососудистая, мышечная, пищеварительная, выделительная, дыхательная и опорно-двигательная системы. Действие магнитного поля на нервную систему характеризуется изменением поведения организма, его условно-рефлекторной деятельности, физиологических процессов за счет стимуляции процессов торможения. Наиболее выраженная реакция со стороны ЦНС наблюдается в гипоталамусе, далее следуют кора головного мозга, гиппокамп и ретикулярная формация среднего мозга. Реакция организма на воздействие магнитного поля во многом зависит от его исходного функционального состояния и в первую очередь от состояния нервной системы. Несмотря на то, что магнитобиологические эффекты воздействия различных магнитных полей описаны для многих биологических объектов от бактерий до человека, понимание механизмов взаимодействия магнитных полей с биологическими субстанциями все еще отсутствует. В связи с этим проведение исследований по изучению эффектов воздействия слабых магнитных полей на различные системы организма является весьма актуальным. Для ослабления магнитного поля Земли была изготовлена закрытая экранирующая цилиндрическая камера с крышкой, представляющая собой трубу длиной L=40см и диаметром D=10см, на которую в одну сторону намотаны несколько слоев аморфного магнитомягкого материала АМАГ-172. Внутри камеры предусмотрена подставка из немагнитного материала, позволяющая устанавливать биологические объекты в центре экранирующей камеры. Измерение величины индукции магнитного поля в «рабочем объёме» камеры проводились при помощи 3-х компонентного магнитометра HB0302.1A (0.1-100 мкТл). Геомагнитное поле в месте проведения экспериментов (48мкТл) в камере было ослаблено в 70 раз. Нами были проведены серии экспериментов с целью исследования влияния ослабленного геомагнитного поля (ОГМП) на сложные поведенческие акты при условно-рефлекторном подавлении ухаживания. В качестве модельного организма была использована линия Canton S Drosophila melanogaster. Для выработки условно-рефлекторного подавления ухаживания (тренировки) пятисуточного самца тестируемой линии, не имеющего опыта полового поведения, помещали в экспериментальную камеру диаметром 15 и высотой 5 мм, изготовленную из оргстекла, вместе с оплодотворённой пятисуточной самкой Canton S и оставляли на 30 минут. В качестве контроля использовали самцов, не имеющих опыта полового поведения. Этограмму поведения самца регистрировали в течение 300 секунд, фиксируя время начала отдельных элементов ухаживания (ориентация и преследование, вибрация, лизание, попытка копуляции), а также время выполнения элементов, не связанных с ухаживанием (побежка, прининг, покой). Регистрацию начинали через 45 секунд после помещения мух в камеру. Для расшифровки и анализа данных использовали специально разработанные компьютерные программы. Обучение тестировали через разные интервалы времени: сразу после тренировки и через 3 часа. В каждой группе (контрольной, сразу после тренировки и через 3 часа после тренировки) тестировали не менее 20 пар мух. Достоверно показано значительное снижение активности ухаживания как в случае воздействия ОГМП на стадии имаго, так и при действии на стадии предкуколки (период формирования центрального комплекса, играющего важную роль в процессах обучения и памяти). Таким образом, показан тормозящий эффект ослабленного геомагнитного поля на деятельность нервной системы при действии на разных стадиях онтогенеза.
The EFFECT OF WEAKENED GEOMAGNETIC FIELD AS REGULATORY FACTOR OF DROSOPHILA MELANOGASTER SEXUAL BEHAVIOR
Nikitina Е.А., Kurochkina M.S.1, Surma S.V., Shchegolev B.F., Savvateeva-Popova Е.V.
Pavlov Institute of Physiology RAS, 21074@mail.ru
1Herzen State Pedagogical University