MECHANISMS OF INTERACTION BETWEEN THE CIRCADIAN SYSTEM, EEG RHYTHMS AND REGULATION OF VEGETATIVE PROCESSES


Cite item

Full Text

Abstract

Aim - to investigate the dynamics of EEG rhythms and vegetative responses in human on a short-term exposure of the retina to the blue light in the spectrum of maximum sensitivity of circadian photoreceptors during daytime wake. Materials and methods. EEG parameters (BP-010302 BrainАmp Standart128), blood pressure and heart rate variability (HRV) were recorded at 22 volunteer students aged 18-20 years before, after and during the 2-5 minute stimulation of circadian retinal receptors by blue light with maximum wavelength of 480 nm. Results. The stimulation of the photoreceptors of the circadian system correlates with the dynamics of the following neurovegetative processes: desynchronization in beta2- and gamma EEG rhythms, synchronization in teta2- and alpha1-frequency bands; increase in the duration of RR interval and power of low-frequency component of HRV, decrease in the percentage of high-frequency oscillation spectrum of HRV and decrease in systolic blood pressure. Termination of the stimulation of circadian system photoreceptors causes the transformation of EEG rhythms response with predominance of synchronization in low (teta1, teta 2), medium (alpha 1, alpha 2, alfa 3) and high frequency (beta 2) bands. Conclusion. The paper shows the possibility of quick correction of human vegetative background by controlling the circadian system. The human circadian clock is likely to control functional brain activity involving beta 2- and gamma-quantization.

About the authors

N P Romanhuk

Samara State Medical University

Email: Romanchuknp@mail.ru
postgraduate student at the Department of physiology with the course of life safety and disaster medicine, Samara State Medical University ap. 15, 29 Klinicheskaya st., Samara Russia, 443096.

N L Tyurin

Samara State Medical University

Email: tnl@list.ru
PhD, associate professor of the Department of physiology with the course of life safety and disaster medicine, Samara State Medical University.

O V Borisova

Samara State Medical University

Email: Oxasamara@mail.ru
PhD, senior lecturer of the Department of physiology with the course of life safety and disaster medicine, Samara State Medical University.

L N Loginova

Samara State Medical University

Email: loa-oen@yandex.ru
teaching assistant of the Department of physiology with the course of life safety and disaster medicine, Samara State Medical University.

L A Kirasirova

Samara State Medical University

Email: lyu63lyu@ya.ru
5th year student at the Department of General Medicine, Samara State Medical University

References

  1. Волобуев А.Н., Пятин В.Ф., Романчук Н.П. Циркадианная биофизика и хрономедицина. Журнал научных статей «Здоровье и образование вXXI веке». 2016;18(5):97-100
  2. Berson DM. Strange vision: ganglion cells as circadian photoreceptors. Trends Neurosci. 2003;26(6):314-320. doi: 10.1016/S0166-2236(03)00130-9. PMID: 12798601
  3. Rahman SA, Flynn-Evans EE, Aeschbach D, Brainard GC, Czeisler CA, Lockley SW. Diurnal spectral sensitivity of the acute alerting effects of light. Sleep.2014;37(2):271-281. doi:10.5665/ sleep.3396. PMID: 24501435
  4. Rea MS, Bierman A, Figueiro MG, Bullough JD. A new approach to understanding the impact of circadian disruption on human health. J Circadian Rhyhm.2008;6:1-14.doi: 10.1186/1740-3391-6-7.PMID: 18510756
  5. OkamotoY, Rea MS, Figueiro MG. Temporal dynamics of EEG activity during short- and long-wavelength light exposures in the early morning. BMC Research Notes. 2014;7:113. doi: 10.1186/1756-0500-7-113. PMID: 24568149
  6. Сергеева М.С., Пятин В.Ф., Глазкова Е.Н., Широлапов И.В., Якунина С.В., Коровина Е.С., Романчук Н.П. Особенности психосоматических ответов в разное время года на световую стимуляцию циркадианных часов человека. Современные проблемы науки и образования. 2015; (2)(2). Доступно по: http://www.science-education.ru/129-21601. Ссылка активна на 05.10.2016
  7. Пятин В.Ф., Сергеева М.С., Сивков В.Б., Коровина Е.С. Взаимодействие сердечно-сосудистой и циркадианной систем у студентов в зимний период. Биомедицинская радиоэлектроника.2015(4):62-64
  8. Патент РФ на изобретение №2533965/27.1 1.14. Бюл. №33. Пятин В.Ф., Романчук Н.П., Романчук П.И., Малышев В.К., Сергеева М.С., Фадеева А.В., Никитин О.Л. Способ нормализации циркадианных ритмов человека. Доступно по: http://www.freepatent.ru/patents/2533965. Ссылка активна на 05.10.2016
  9. Патент РФ на полезную модель №155992/27.10.15. Бюл. №30. Антипов О.И., Долгушкин ДА., Захаров А.В., Коровина Е.С., Мачихин В.А., Пятин В.Ф., Сергеева М.С. Терапевтическая лампа. Доступно по: http://www.fips.ru/Archive/ PAT/2015FULL/2015.10.27/D0C/RUNWU1/000/000/000/155/992/ document.pdf. Ссылка активна на 05.10.2016
  10. Патент РФ на полезную модель №128494/27.05.13. Бюл. №15. Пятин В.Ф. Устройство для воздействия на биоритмы человека. Доступно по: http://www.fips.ru/Archive/ PAT/2013FULL/2013.05.27/D0C/RUNWU1/000/000/000/128/494/ document.pdf. Ссылка активна на 05.10.2016

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2016 Romanhuk N.P., Tyurin N.L., Borisova O.V., Loginova L.N., Kirasirova L.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».