Пространство вблизи магнита или устройства, в котором движется ток, находится в особом состоянии, которое ученые назвали магнитным полем. И в этом пространстве появляются силы, которые оказывают определенное воздействие на другие магниты и проводники с током. Но как такое поле возникает?

Известно, что одиночная частица, обладающая электрическим зарядом, создает вокруг себя электрическое поле. Оно окружает частицу со всех сторон и информирует другие заряженные частицы, как двигаться в ответ. Если частица с таким же зарядом находится поблизости, она будет отталкиваться. Противоположно заряженная будет притягиваться ближе.

Но, если привести этот электрический заряд в движение, произойдет удивительная вещь: появится новое поле — магнитное. Оно вызывается движущимися зарядами и влияет только на них. Но магнит на холодильнике не двигается, не так ли? А материал, из которого он сделан — да. Каждый атом в этом магните имеет электроны, которые являются зарядами в движении, и каждый генерирует свое собственное крошечное магнитное поле.

В обычных материалах (например, ткань или бумага) электроны атомов имеют разные направления движения, поэтому общее магнитное поле таких веществ очень слабое и практически неощутимое. В магнитных веществах (сплавы железа, никеля) большое количество электронов двигаются одинаковым образом, поэтому общее магнитное поле становится достаточно сильным, чтобы его можно было почувствовать. Некоторые материалы (электромагниты) могут намагничиваться при прохождении через них электрического тока. Например, когда электричество проходит через катушку провода, оно создает вокруг него магнитное поле. Однако, это поле исчезнет, ​​как только электрический ток выключится. Такое магнитное поле, в последние десятилетия широко изучается и применяется для лечения ряда заболеваний.

Это метод, при котором магнитные поля используются для стимуляции головного мозга. Во время сеанса ТМС электромагнитная катушка, как правило, помещается над головой. Электрический ток, проходящий через катушку, генерирует вокруг нее магнитное поле. Оно легко и безболезненно проходит через кожу и череп, достигая близлежащих нейронов, расположенных на глубине до 5 см, и способно на короткое время активировать или подавлять их. ТМС не инвазивна, не требует анестезии или имплантации электродов и хорошо переносится по сравнению с лекарствами, которые зачастую имеют побочные эффекты.

В 2008 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) одобрило использование ТМС для лечения депрессии. В дополнение к этому, исследователи изучают эффективность магнитной стимуляции в лечении симптомов шизофрении, болезней Альцгеймера, Паркинсона, синдрома дефицита внимания и гиперактивности, посттравматического стрессового расстройства и последствий инсульта.

В 2011 году группа исследователей из Медицинской школы Гарварда опубликовала статью, в которой говорилось о том, что магнитная стимуляция избавляет от хронической боли. Ученые из клиники Мэйо совместно с Дартмутским университетом в 2018 году показали, что ТМС может быть полезной в лечении мигрени. Есть данные, что магнитная стимуляция помогает при фибромиалгии. Кроме того, магнитное поле влияет и на высшие когнитивные функции, связанные с восприятием, удовольствием, оценкой полученного стимула, творчеством и т.д. Так, в статье в European Journal of Neuroscience описано, что стимуляция коры головного мозга помогает лучше справляться с поставленной задачей. И даже тяга к еде и масса тела могут измениться от небольшого воздействия магнитным полем на нейроны головного мозга — сообщается в новом исследовании, опубликованном в журнале Diabetes, Obesity and Metabolism.

ТМС широко изучается при различных расстройствах в надежде, что магнитные поля станут новыми методами лечения неврологических расстройств, боли и помогут при реабилитации. В настоящее время проводятся крупные клинические испытания, в которых рассматривается эффективность ТМС при депрессии, наркомании, биполярном и обсессивно-компульсивном расстройствах. Несмотря на многообещающие результаты исследований, ТМС до сих пор еще не утверждена в качестве альтернативы лекарственным препаратам и считается дополнительной терапией к основному лечению.

Исследователи из Национального университета Сингапура изобрели устройство, способное восстанавливать мышцы неинвазивным (без проникновения внутрь организма) и безболезненным способом. Прибор генерирует магнитное поле, которое воздействует на мышцы и воспроизводит те же регенеративные, энергетические и метаболические реакции, что и физическая активность. Профессор Альфредо Франко-Обрегон, сотрудник отделения хирургии Медицинской школы им. Юн Лу Лин из Биомедицинского института глобальных исследований и технологий в области здравоохранения, поясняет, что энергия, полученная с помощью магнитной стимуляции, «обманывает» мышечные клетки, заставляя их думать, что они тренируются и, следовательно, адаптируются и укрепляются быстрее. Так как мышцы составляют 40% от массы тела обычного человека, они играют важную роль в регуляции здоровья организма, а значит, влияют и на продолжительность жизни. Возможность манипулировать развитием мышц может помочь контролировать физиологическое состояние человека.

Новое исследование, опубликованное в журнале FASEB, показало, что магнитное поле также обладает хорошим потенциалом при восстановлении кости. Специалисты изучили как клеточные, так и животные модели и установили, что новый метод воздействия стимулирует остеогенез и ремоделирование костной ткани. Таким образом, появилась возможность восстанавливать крупные дефекты костей, полученные в результате травм, опухолей и инфекций, не прибегая к трансплантации.

Профессор Института теоретической физики и перспективных исследований в США Джерри Джейкобсон и его коллеги считают, что очень слабые магнитные поля (PicoTesla) могут уменьшить вредные последствия физических травм, влияния патогенных микроорганизмов, стресса и тревоги. В результате воздействия таких полей, по их мнению, снижается потребность организма в тепловой энергии для поддержания гомеостаза, и биологические часы могут замедлиться.

До 1950-х годов большие успехи, достигнутые в увеличении продолжительности жизни человека, были обусловлены ликвидацией инфекционных заболеваний. В результате средняя продолжительность жизни резко возросла, но максимальная — не изменилась. Если ученые правы, то многие болезненные состояния являются не причиной, приводящей к старению или ранней смерти, а следствием естественных тепловых процессов, происходящих в организме. Считается, что магнитные поля способны смягчить тепловой эффект, усиливая обратимые процессы организма и снижая эмоциональный и физический стресс. Предполагается, что они даже способны воздействовать на теломеры и теломеразу. Многочисленные клинические исследования уже показали эффективность магнитных полей в отношении ряда заболеваний, и есть надежда, что они помогут сохранить молодость и радикально продлить жизнь.