Some Aspects of Mathematical Modeling of the Electromagnetic Field Influence on the Human Brain

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorPrigancová, A.
dc.contributor.authorHvoždara, M.
dc.contributor.authorTúnyi, I.
dc.contributor.authorGorgo, Yu. P.
dc.contributor.authorMamilov, S. A.
dc.date.accessioned2020-04-14T09:40:42Z
dc.date.available2020-04-14T09:40:42Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenBackground. One of lacks of the use of high technologies is the megascopic level of unfavorable electromagnetic smog. Therefore, the study of influencing of the external electromagnetic field (EMF) is actual, within the limits of wide row of frequencies, on man's organs and brain. Objective. Modeling of influences on the brain of electric induction arising up at penetration of the EMF of a different frequency in the reserved sphere. Methods. A mathematical model of the EMF influence on human brain is considered. Namely, the model of a multi stratified sphere as an approximation of a human head is proposed. This sphere embedded into the unlimited nonconductive space (σ0 = 0) of the dielectric constant ε0. Skin and bones of head have a magnetic permeability of vacuum μ0. Influences on a brain are given as induction of the electric field, arising up at penetration of the variable electromagnetic field in the reserved sphere. Results. The results of numerical calculations for the three-layered model of head showed that induced of the electric field in the layer of brain has increased on the frequencies 107–108 Hz of external EMF. Distributions on the sphere of electromagnetic fields with f ≤ 106 Hz leave their amplitudes by unchanged regardless of depth of penetration. Fading of amplitudes shows up only for frequencies 107 and 108 Hz. Conclusions. Exposed in a model changes of electromagnetic waves on the frequencies 107–108 Hz can activate the parameters central nervous system and brain, that substantially will affect of man's activity. Will allow the further study of influencing of the electromagnetic field of a different frequency to identify to extent of brain activity, and also stress, positive and negative influencing of external EMF.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Одним из недостатков использования высоких технологий является увеличение уровня неблагоприятного электромагнитного смога. Поэтому актуально изучение влияния внешнего электромагнитного поля (ЭМП), в пределах широкого ряда частот, на органы и мозг человека. Цель. Моделирование влияния на мозг электрической индукции, возникающей при проникновении ЭМП разной частоты в замкнутую сферу. Методика реализации. Математическая модель влияния ЭМП на мозг человека рассмотрена в приближении к модели головы человека в виде нескольких замкнутых в круг слоев, обладающих разными электрической проводимостью и диэлектрической константой. Эта замкнутая сфера окружена непроводящим бесконечным пространством (σ0 = 0) с диэлектрической константой ε0. Кожа и кости головы имеют магнитную проницаемость вакуума μ0. Влияния на мозг представляются как индукция электрического поля, возникающая при проникновении переменного электромагнитного поля в замкнутую сферу. Результаты. Полученые результаты цифровых вычислений для трехслойной модели головы показали, что индуцирование электрического поля в слое мозга возрастало на частотах 107–108 Гц внешнего ЭМП. Распространение в сфере электромагнитных полей с f ≤ 106 Гц оставляет их амплитуды неизмененными независимо от глубины проникновения. Затухание амплитуд проявляется только для частот 107 и 108 Гц. Выводы. Выявленные в модели изменения электромагнитных волн на частотах 107–108 Гц могут активировать параметры центральной нервной системы и мозга, что существенно повлияет на активность человека. Дальнейшее изучение влияния электромагнитного поля разной частоты позволит идентифицировать степeнь активности мозга, а также срессовые, положительные и негативные влияния внешнего ЭМП.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Одним із недоліків використання високих технологій є збільшення рівня несприятливого електромагнітного смогу. Тому актуальним є вивчення впливу зовнішнього електромагнітного поля (ЕМП), у межах широкого ряду частот, на органи та мозок людини. Мета. Моделювання впливу на мозок електричної індукції, яка виникає при проникненні ЕМП різної частоти в замкнену сферу. Методика реалізації. Математична модель впливу ЕМП на мозок людини розглянута в наближенні до моделі голови людини у вигляді декількох замкнутих у коло шарів, що мають різні електричну провідність і діелектричну константу. Ця замкнута сфера оточена непровідним нескінченним простором (σ0 = 0) з діелектричною константою ε0. Шкіра і кістки голови мають магнітну проникність вакууму μ0. Впливи на мозок подаються як індукція електричного поля, що виникає при проникненні змінного електромагнітного поля в замкнену сферу. Результати. Отримані результати цифрових обчислень для тришарової моделі голови показали, що індукція електричного поля в шарі мозку зростала на частотах 107–108 Гц зовнішнього ЕМП. Поширення у сфері електромагнітних полів з f ≤ 106 Гц залишає їх амплітуди незміненими незалежно від глибини проникнення. Затухання амплітуд виявляється тільки для частот 107 і 108 Гц. Висновки. Виявлені в моделі зміни електромагнітних хвиль на частотах 107–108 Гц можуть активувати параметри центральної нервової системи та мозку, що суттєво вплине на активність людини. Подальше вивчення впливу електромагнітних полів різної частоти дасть можливість ідентифікувати ступінь активації мозку, а також стресові, позитивні та негативні впливи зовнішнього ЕМП.uk
dc.format.pagerangePp. 12–16uk
dc.identifier.citationSome Aspects of Mathematical Modeling of the Electromagnetic Field Influence on the Human Brain / A. Prigancová, M. Hvoždara, I. Túnyi, Yu. P. Gorgo, S. A. Mamilov // Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal. – 2019. – Vol. 3, No. 1. – Pp. 12–16. – Bibliogr.: 9 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/ibb.2019.3.1.158115
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/32897
dc.language.isoenuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.rightsAttribution 4.0 International (CC BY 4.0)en
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/en
dc.sourceInnovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal, 2019, Vol. 3, No. 1uk
dc.subjectmathematical modeluk
dc.subjectpenetrationuk
dc.subjectelectromagnetic fielduk
dc.subjecthuman brainuk
dc.subjectматематична модельuk
dc.subjectпроникненняuk
dc.subjectелектромагнітне полеuk
dc.subjectмозок людиниuk
dc.subjectматематическая модельuk
dc.subjectпроникновениеuk
dc.subjectэлектромагнитное полеuk
dc.subjectмозг человекаuk
dc.subject.udc51-76+612.813uk
dc.titleSome Aspects of Mathematical Modeling of the Electromagnetic Field Influence on the Human Brainuk
dc.title.alternativeДеякі аспекти математичного моделювання впливу електромагнітних полів на мозок людиниuk
dc.title.alternativeНекоторые аспекты математического моделирования влияния электромагнитных полей на мозг человекаuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
4.pdf
Розмір:
1019.22 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.83 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 3, No. 1