Главная Контакты Добавить в избранное Авторы Вопросы и ответы
,

 

UDR 577.359

MATHEMATICAL ASPECTS OF BIBLIOMETRICAL ANALYSIS OF NEUROPHYSIOLOGICAL INVESTIGATIONS OF ACTION OF NON-IONIZED RADIATION (MEDLINE-INTERNET)

Chizhenkova R.A.

Introduction

            Interest in neurophysiological effects of non-ionized radiation - electromagnetic (EMF), magnetic (MF), and electrical fields (EF) - has existed for many centuries [8, 9]. In the middle XX-th century biological effects of microwaves (MW) became the center of attention of researchers owing to appearance of new technological approaches. Russian researches (including the author of the present work [1-3, 5, 6]) made essential contribution to development of this problem.

Bibliometrical investigation of published material on electromagnetic biology including neurophysiology was not carried out up to now. The present work is devoted just to examination of quantitative characteristics of publications of this trend.

            Information accumulated in world on electromagnetic neurophysiology during 35-year period in the later half of the XX-th century (1966-2000) was considered. The state of investigations of neurophysiological effects of non-ionized radiation was analyzed on the base of the database "Medline" accessible through Internet. Quantitative characteristics of publications on the present problem were obtained according to chosen key words. Bibliometrical data concerned investigations performed in different neurophysiological objects (the brain, the cortex, neurons, nerves) with application of non-ionized radiation were examined.

Preliminary results on this problem were party presented in our another papers [4, 7].

Materials and methods

            Bibliometrical information on electromagnetic biology during 35-year period in the later half of the XXth century (1966-2000) was analysed. Quantitative characteristics of publications on biological effects of non-ionized radiation were considered on the base of the database "Medline" accessible through Internet. The numbers of publications on the present problem were obtained according to chosen key words. Bibliometrical data concerned investigations performed in different neurophysiological objects were studied: the brain, the cortex, neurons, nerves. Works with application of non-ionized radiation of series of kinds were examined: EMF, MW, MF and EF.

            At statistical analysis of the received bibliometrical material the coefficient of correlation and Wilcoxon paired comparison test are used. Besides the comparison of the parts of the numbers of publications carried out on different neurophysiological objects in general totality and the comparison of the numbers of publications in different time periods were performed as the comparison of two selective sampling fractions of variants.

Results

            It was found, that the number of neurophysiological papers reached 1401300 in 35-yaers period from 1966 till 2000. In addition the numbers of papers, carried out in the brain, the cortex, neurons, nerves, were 705259, 180602, 237160, 278279 correspondingly. The number of publications of investigations with application of non-ionized radiation was 21606, including works with employment of EMF (6001), MW (6920), MF (5316) and EF (3369).

            Materials concerned investigations in different neurophysiological objects under action of these penetrating physical factors were considered. Received information on the numbers of publications is presented in the tables 1, 2, 3 and the figures 1, 2.

 

 

 

Table 1.

General data on the number of papers carried out with non-ionized radiation in different neurophysiological objects

 

Objects

Characteristics of totalities

Total number of papers in 35 years

Average number of papers in 1 year

Sampling fraction (%)

1

3188

91.09±12.94

53.71

2

1032

29.48±5.13

17.39

3

770

22.00±3.33

12.97

4

945

27.00±4.14

15.96

5

5935

169.57±25.05

100.00

Application: 1 - the brain, 2 - the cortex, 3 - neurons, 4 - nerves, 5- sum

 

            General quantitative data on the numbers of investigations carried out in different neurophysiological objects with employment of non-ionized radiation are presented in table 1. This table performs what investigations made on the whole brain predominate. The indicated fact is explained by increased interest of specialists of applied sciences to this neurophysiological object for investigation of biological effects of non-ionized radiation. Moreover methodical complexity of investigations on neuronal level serves restrictive circumstance.

Mathematical comparison of the numbers of papers, carried out in the brain, the cortex, neurons, and nerves during 35-years period, is presented in table 2. Positive correlation takes place between the numbers of papers made on different neurophysiological objects. However significant distinctions between analyzed consequences exist, which is shown by means of Wilcoxon paired comparison test and with the aid of the comparison of two selective sampling fractions of variants. Hence, the numbers of papers carried out in indicated objects belong to different statistical totalities.

 

Table 2.

Comparison of quantitative indices of papers carried out with non-ionized radiation in different neurophysiological objects

 

Objects

Comparison of totalities

Coefficient of correlation

Wilcoxon paired comparison test (U)

Comparison of sampling fractions (U)

1 с 2

0.95

5.14

42.70

1 с 3

0.91

5.09

49.40

1 с 4

0.96

5.09

47.77

2 с 3

0.84

2.98

6.69

2 с 4

0.93

0.53

2.07

3 с 4

0.90

2.31

4.63

Application: significant values of coefficients of correlation and statistically significant distinctions between distributions are underlined (U>1.96 corresponds to p<0.05, U>2.58 corresponds to p<0.01); 1 - the brain, 2 - the cortex, 3 - neurons, 4 - nerves.

 

            Dynamics of quantitative indices of investigations of action of non-ionized radiation on neurophysiological objects during analyzed 35-year period is demonstrated in fig. 1 and 2.

            Fig. 1 shows the essential increase of the numbers of papers, carried out in neurophysiological objects with considered physical factors. The greatest increase is observed in investigations on the brain. The dependence of number of papers on analyzed time period is circumscribed by exponential function.

 

Fig. 1. Dynamics of the numbers of papers carried out on different neurophysiological objects with non-ionized radiation during 35-year time interval. 1 - the brain, 2 - the cortex, 3 - neurons, 4 - nerves.

Fig. 2 demonstrates dynamics of the parts of corresponding papers in the general totality of investigations of biological effects of the physical factors. The increase of the parts of neurophysiological papers in the general totality is observed but to the lesser extent than at the above-mentioned events.

 

Fig. 2. Dynamics of the parts of papers carried out on different neurophysiological objects in the general totalily of investigations with non-ionized radiation during 35-year time interval. 1 - the brain, 2 - neocortex, 3 - neurons, 4 - nerves.

 

            Statistical characteristics of events were reflected in fig. 2 are presented in table 3. Statistically significant increase takes place in all cases excepting investigations on neuronal level.

Conclusion

            Performance of the present bibliometrical investigations made it possible to arrive at the following conclusion.

            The number of papers on biological effects of non-ionized radiation is too big. But among them papers carried out in neurophysiological objects is little. The case of this fact is the prevalence of study in sphere of applied aspects of the problem - dosimetrical, hygienic, therapeutic [4, 7].

            Clear dynamics of quantity of publications about biological influence of physical factors including papers carried out in neurophysiological objects exists. Besides absolute quantity of the latter papers and them parts in the general totality of investigations of biological effects of non-ionized radiation to the lesser extent increase.

            On the whole fundamental investigations of activity of the brain are played no enough attention to. However, in the future they will hold a leading position in solution of the problem of biological action of these factors, since they will make it possible to uncover genesis and patterns of reactions of organism. Undoubtedly, the greatest importance will belong to investigations on neuronal level [1-3, 5, 6].

Table 3

Comparison of parts of neurophysiological papers in the general totality of investigations carried out with non-ionized radiation in different time periods

 

 

 

Objects

Comparison of indices for first five years with data for following five-year periods (values U)

Second

five-year-period

Third

five-year period

Fourth five-year period

Fifth

five-year period

Sixth

five-year period

Seventh

five-year period

1

2.19

3.24

3.99

4.83

4.79

5.24

2

0.32

0.896

1.24

2.51

2.99

3.51

3

0.91

0.23

0.48

1.87

1.80

1.70

4

3.37

3.32

3.08

5.21

5.55

4.78

Application: statistically significant distinctions between totalities are underlined (U>1.96 corresponds to p<0.05, U>2.58 corresponds to p<0.01); 1 - the brain, 2 - the cortex, 3 - neurons, 4 - nerves.

 

Investigations supported by the Grant of Russian Foundation of Fundamental Investigations No. 00-04-48139.

 

Представлены библиометрические данные по исследованиям, выполненным на нейрофизиологических объектах (целостный мозг, кора больших полушарий, нейроны, нервы) с применением электромагнитных, магнитных и электрических полей. Рассмотрены количественные характеристики публикаций выбранных направлений за 35-летний интервал времени (1966-2000). Проанализированы числа статей указанных типов. Сделано заключение о перспективах исследований действия неионизирующей радиации на нейрофизиологических объектах.

 

1.                  Chizhenkova R.A. Slow potentials and spike unit activity of the cerebral cortex of rabbits exposed to microwaves. Bioelectromagnetobiology. 1988, v. 9, No. 3, pp. 337-345.

2.                  Chizhenkova R.A. Impulse fluxes of neuronal populations of the cerebral hemispheres on exposure to weak ultrahigh frequency electromagnetic radiation. Biophysics, 2003, v. 48, No. 3, pp. 509-515.

3.                  Chizhenkova R.A. Pulse flows of populations of cortical neurons under microwave exposure of different intensity. Bioelectrochemistry, 2004, v. 63, No. 1-2, pp. 343-346.

4.                  Chizhenkova R.A. Bibliometrical review of  neurophysioligical investigation of action of non-ionized radiation in second half of the XXth century. Biophysics, 2005, v. 50, supplement No. 1, pp. 163-172.

5.                  Chizhenkova R.A., Safroshkina A.A. Effect of low-intensity microwaves on the behavior of cortical neurons. Bioelectrochemistry and Bioenergetics, 1993, v. 30, No. 1, pp. 287-391.

6.                  Chizhenkova R.A., Safroshkina A.A. Electrical reactions of the brain to microwave irradiation. Electro- and Magnetobiology, 1996, v. 15, No. 3, pp. 253-258.

7.                  Chizhenkova R.A., Safroshkina A.A., Slashcheva N.A., Chernukhin V.Yu. Bibliometrical analysis of neurophysiological aspects of action of non-ionized radiation. Uspekhi sovremennoy biologii, 2004, v. 124, No. 5, pp. 472-479.

8.                  Kholodov Yu.A. Influence of electromagnetic fields on central nervous system. Moscow: Nauka, 1966. 283 p.

9.                  Kholodov Yu.A. Reactions of nervous system on electromagnetic fields. Moscow: Nauka, 1975. 207 p.

 

 





Ответы на вопросы [_Задать вопроос_]

Моделирование объектов и систем управления

Соколов А.Е., Махова Е.О. Моделирование процесса принятия педагогического решения при компьютеризированном обучении

Славко О.Г. Порівняльний аналіз керування регулятором на основі локальної моделі керованого процесу та П-регулятором

Войтенко В.В., Дикусар Е.В, Ситников В.С. Определение частоты среза устройства сглаживания данных на основе метода скользящего среднего

Передерій В.І. Алгоритм визначення та оцінки характеристик ефективності комп’ютерних систем на початковій стадії проектування в умовах невизначенності

Ляшенко С.А, Ляшенко А.С. Оценка модели псевдолинейной регрессии

Ладієва Л.Р. Математична модель процесу газової мембранної дистиляції

Носов П.С., Косенко Ю.І. Нечіткі моделі і методи ідентифікації та прогнозу стану інформаційної моделі студента

Китаев А.В., Глухова В.И. Анализ работы синхронного двигателя с неявнополюсным ротором по данным каталога

Дорошкевич В.К., Пироженко А.В., Хитько А.В., Хорольский П.Г. К определению требований к системам увода космических объектов

Голінко І.М., Ковриго Ю.М., Кубрак А.І. Настройка системи керування за імпульсною характеристикою об’єкта

Яшина К.В., Садовой А.В. Комплексная математическая модель тепловых процессов, происходящих в дуговых электросталеплавильных печах

Шейник С.П., Рудакова А.В. Использование функций принадлежности для моделирования параметров распределенных объектов

Хомченко А.Н., Литвиненко Е.И. Метод барицентрического усреднения граничных потенциалов электростатического поля

Селяков Е. Б. Моделирование требований к техническим системам методами математической логики

Тодорцев Ю.К., Ларіонова О.С., Бундюк А.М. Математична модель контура теплопостачання когенераційної енергетичної установки

Кириллов О.Л. , Якимчук Г.С. Моделирование процесса управления системой перегрузки углеводородных жидких топлив

Шеховцов А.Н., Козел В.Н. Построение математической модели формирования распределенных систем

Китаев А.В., Глухова В.И. Анализ поведения генератора постоянного тока по данным каталога

Хомченко А.Н., Козуб Н.О. Задачі наближення функцій: від лагранжевих до серендипових поліномів

Хобин В.А., Титлова О.А. Определение температуры парожидкостной смеси в дефлегматоре АДХМ по результатам измерений температуры его поверхности

Григорова Т.М., Усов А.В. Вероятностно-статистическое моделирование маршрутизированных пассажиропотоков в крупных городах

Горач О.О., Тернова Т.І. Моделювання технологічного процесу одержання трести при використані штучного зволоження з урахуванням складу мікрофлори

Дубік Р.М., Ладієва Л.Р. Математична модель розділення неоднорідних рідких систем

Казак В.М, Лейва Каналес Родриго, Яковицкая Е.Ю. Моделирование динамики полета магистрального самолета на исследовательском стенде

Завальнюк И.П. Исследование процесса торможения автомобиля как критического режима динамической системы

Дмитриев С.А., Попов А.В. Построение портрета неисправностей проточной части газотурбинного двигателя на примере АИ-25

Русанов С.А., Луняка К.В., Клюєв О.І., Глухов Г.М. Математичне моделювання робочого процесу в апаратах з віброкиплячим шаром та розробка систем автоматизованого моделювання гідродинаміки віброкиплячих шарів

Боярчук В.П., Сыс В.Б. Экспериментальные исследования влияния технологии шлихтования на изменение жесткости текстильных нитей

Селін Ю.М. Використовування контекстних марківських моделей для аналізу дії промислових вибухів на будівельні конструкції

Рудакова А.В. Проблемы интеграции сложных систем

Передерій В.І., Касап А.М. Математична модель та алгоритм автоматизації розрахунку параметрів комп’ютеризованих систем працюючих у реальному часі

Передерий В.И., Еременко А.П. Математические модели и алгоритмы принятия релевантных решений пользователями автоматизированных систем с учетом личностных и внешних факторов на базе генетических алгоритмов

Михайловская Т.В., Михалев А.И., Гуда А.И. Исследование правил клеточных автоматов для моделирования процессов затвердевания квазиравновесных бинарных сплавов

Хомченко А.Н., Колесникова Н.В. Явление «сверхсходимости» в задаче Прандтля для уравнения Пуассона

Китаев А.В., Глухова В.И. Анализ работы трансформатора по данным каталога

Квасницкий В.В., Ермолаев Г.В., Матвиенко М. В., Бугаенко Б.В., Квасницкий В.Ф. Оценка применимости метода компьютерного моделирования к исследованию напряженно-деформиррованного состояния цилиндрических узлов

Китаев А.И., Глухова В.И. Анализ работы асинхронного двигателя по данным каталога

Шелестов А.Ю Имитационная модель взаимодействия GRID-узлов с очередью доступа к общей памяти

Хомченко А.Н., Козуб Н.А. Геометрическое моделирование дискретных элементов с криволинейными границами

Славич В.П. Модель автоматизованої системи управління потоками транспортних засобів

Маркута О.В., Мысак В.Ф. Программная реализация и исследование особенностей метода группового учета аргументов

Степанкова Г.А., Баклан І.В. Побудова гібридних моделей на основі прихованих марківських моделей та нейронних мереж

Бакшанська Т.Д., Рижиков Ю.Г., Тодорцев Ю.К. Математична модель процесу горіння природного газу з рециркуляцією продуктів згорання для цілей управління

Хомченко А.Н. Новые решения обобщенной задачи Бюффона

Передерий В.И., Еременко А.П. Математические модели и алгоритмы определения релевантности принимаемых решений с учетом психофункциональных характеристик пользователей при управлении автоматизированными динамическими системами

Ложечников В.Ф., Михайленко В.С., Максименко И.Н. Аналитическая много режимная математическая модель динамики газовоздушного тракта барабанного котла средней мощности

Ковриго Ю.М., Фоменко Б.В., Полищук И.А. Математическое моделирование систем автоматического регулирования с учетом ограничений на управление в пакете Matlab

Исаев Е.А., Наговский Д.А. Математическое описание влияния кривизны контактирующих тел на угол смачивания жидкости в межчастичном пространстве

Бідюк П.І., Литвиненко В.І., Кроптя А.В. Аналіз ефективності функціонування мережі Байєса

Тищенко И.А., Лубяный В.З. Математическое моделирование вокодера для определения оптимальной формы импульса сигнала возбуждения.

Николаенко Ю.И., Моисеенко С.В. Моделирование гармонического полиномиального базиса гексагона.

Козуб Н.А., Манойленко Е.С., Хомченко А.Н. Температурный тест для модифицированных базисов бикубической интерполяции.

Клименко А.К. Об упрощенном численном конструировании обратной модели динамического объекта.

Китаев А.В., Сушич Е.Ф. Расчет погрешностей измерительных трансформаторов.

Передерій В.І.,Касап А.М. Математична модель та алгоритм автоматизації розрахунку параметрів комп’ютеризованих систем працюючих у реальному часі

Шпильовий Л.В. Математична модель та алгоритм екстремального управління процесом осадження дисперсної фази суспензії.

Тулученко Г.Я. Інформаційний модуль експрес-пошуку точок еквівалентності процесу нейтралізації.

Тернова Т.І. Урахування морфогенетичного рівняння в математичній моделі тканини.

Попруга А.Г. Теоретические и экспериментальные исследования электрических нагревателей по критерию экономии энергии.

Китаев А.В., Сушич Е.Ф. Приложение положений теории дросселя и трансформатора к расчету и анализу электромагнитом переменного тока.