The possibility of the influence of environmental electromagnetic pollution on biological microprocessors
Abstract
The discussion on the possible influence of environmental electromagnetic pollution on biological microprocessors is undertaken in the context of bioelectronics, especially in connection with the electromagnetic theory of life. First, concepts and hypotheses of living systems as molecular computers, quantum molecular computers, biomolecular automata, etc., have been reviewed. Second, microtubules as microprocessors have been discussed. Third, some data on the natural and artificial electromagnetic environment have been referred in regard to their connection with living processes. Here, attention is paid to the attempts at linking information processing in microtubules with the external weak electromagnetic fields. Finally, bioplasma as a possible mechanism for resonant interactions between electromagnetic fields and biological systems is emphasized. It is also suggested that research on the control and processing of signals and/or information in microtubules may be essential for the studies on the origins of life.
References
Adey W. R., Biological effects of low energy electromagnetic fields on the central nervous system, [w:] Biological Effects and Dosimetry of Nonionizing Radiation, M.Grandolfo, S. M. Michaelson, A. Rindi (Eds.), Plenum Publ. Corp., New York 1983, s.359-391.
Adey W. R., The cellular microenvironment and signaling through cell membranes, [w:] ⟨63, s. 81-106⟩.
Aviram A. (Ed.), Molecular Electronics − Science and Technology, United Engineering Trustees, New York 1989.
Barański S., Czerski P., Biological Effects of Microwaves, Dowden, Hutchinson & Ross, Inc., Stroudsburg (Penn., USA) 1976.
Bawin S. M., Shepard A. R., Adey W. R., Possible mechanisms of weak electromagnetic field coupling in brain tissue, „Bioelectrochem. Bioenerg.”, 5(1978), s.67-76 (za ⟨1-2⟩).
Becker R. O., Electromagnetic controls over biological growth processes, „J.Bioelectricity”, 3(1&2), 1984, s. 105-118.
Bistolfi F., Bioelectronic connectional system (BCS): a therapeutic target for non ionising radiation, „Panminerva Med.”, 32(1990), s. 10-18.
Bistolfi F., Biostructures and Radiation: Order Disorder, Edizioni Minerva Medica, Torino 1991.
Blackman C. F., Elder J. A., Weil C. M., [i in.], Induction of calcium ion efflux from brain tissue by radio frequency radiation; effects of modulation frequency and field strenth, Radio Sci., 14(1979), s. 93 (za ⟨1-2⟩).
Carter F. L. (Ed.), Molecular Electronic Devices, M. Dekker, Inc., New York & Basel 1982.
Carter F. L., The molecular device computer: Point of departure for large scale cellular automata, „Physica D”, 10(1984), s. 175-194.
Carter F. L. (Ed.), Molecular Electronic Devices II, M. Dekker, Inc., New York & Basel 1987.
Carter F. L., Siatkowski R. E., Wohltjen H. (Eds.), Molecular Electronic Devices, Elsevier Sci. Publ. B. V. (North-Holland), Amsterdam−New York−Oxford−Tokyo 1988.
Chiabrera A., Nicolini C., Schwan H. P. (Eds.), Interactions between Electromagnetic Fields and Cells, Plenum Press, New York & London 1985.
Chołodow Ju. A., Mozg w elektromagnitnych polach, Izd. „Nauka”, Moskwa 1982.
Chołodow Ju. A., Lebiediewa N. N. (red.), Problemy elektromagnitnoj nejrobiołogii, Izd. „Nauka”, Moskwa 1988.
Cole F. E., Graf E. R., Precambrian ELF and abiogenesis, [w:] ELF and VLF Electromagnetic Field Effects, M. A. Persinger (Ed.), Plenum Press, New York & London 1975, s. 243-274.
Conrad M., Information processing in molecular systems, „BioSystems”, 5(1), 1972, s.1-14.
Conrad M., On design principles for a molecular computer, „Communications of the ACM”, 28(5), 1985, s. 464-480.
Conrad M., Neuromolecular computing: Mechanisms and architectures, [w:] Proceedings of the 10th Ann. Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, New Orleans, Louisiana, Nov. 4-7, 1988, s. 1015-1016.
Conrad M., Quantum mechanics and molecular computing: Mutual Implications, Int. J. Quantum Chem.: Quantum Biol. Symp., 15(1988), s. 287-301.
Conrad M., Self-assembly as a mechanism of molecular computing, [w:] Proceedings of the 11th Ann. Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 1989, s.1354-1355.
Conrad M., Energy loan: A physical basis for molecular and neuromolecular computing, [w:] Proceedings of the 12th Ann. Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Philadelphia, Pennsylvania, Nov. 1-4, 1990, s. 1776-1777.
Conrad M., Quantum molecular computing: The self-assembly model., Int. J. Quantum Chem.: Quantum Biol. Symp., 19(1992), s. 125-143.
Direnfeld L. K., The genesis of the EEG and its relation to electromagnetic radiation, „J. Bioelectricity”, 2(2&3), 1983, s. 111-121.
Gritsenko O. V., Sidelnikov D. I., Simonova A. P., Rambidi N. G., Chernavskii D. S., Towards a biomolecular computer: 3. Information processing features of distributed biochemical systems functioning in the model of dissipative structure formation, „J.Molec. Electronics”, 7(1991), s. 155-166.
Grochowski Z., Holograficzne modele pamięci, „Przegl. Psychol.”, 28(1), 1985, s.179-190.
Hameroff S. R., Ultimate Computing: Biomolecular Consciousness and Nanotechnology, Elsevier (North-Holland), Amsterdam 1987 (za ⟨71⟩.
Hameroff S. R., Rasmussen S., Information processing in microtubules: Biomolecular automata and nanocomputers, [w:] ⟨36, s. 243-257⟩.
Hameroff S. R., Rasmussen S., Mansson B., Molecular automata in microtubules: basic computational logic for the living state? [w:] Artificial Life, the Santa Fe Institute Studies in the Sciences of Compexity, Vol. VI, C. Langton (Ed.), Addison--Wesley, Reading, MA, 1989, s. 521-553 (za ⟨71⟩).
Hameroff S. R., Smith S. A., Watt R. C., Automaton model of dynamic organization in microtubules, Ann. N.Y. Acad. Sci., 466, 1986, s. 949-952.
Hameroff S. R., Watt R. C., Microtubules: Biological microprocessors? [w:] ⟨10, s. 341-356⟩.
Hameroff S. R., Watt R. C., Information processing in microtubules, „J.Theoret. Biol.”, 98(1982), s. 549-561.
Hołownia J., Promieniowanie elektromagnetyczne w naturze i jego znaczenie dla organizmów żywych, [w:] Bioelektronika. Materiały VI Sympozjum, KUL, 20-21XI1987r., W. Sedlak, J. Zon i M. Wnuk (red.), Red. Wyd. KUL, Lublin 1990, s. 75-87.
Hommel H., Electromagnetic smog − a damage and stress factor? „Bioelectrochem. Bioenerg.”, 17(3), 1987, s. 441-456.
Hong F. (Ed.), Molecular Electronics: Biosensors and Biocomputers, Plenum Press, New York & London 1989.
Kaznaczejew W. P., Michajłowa Ł. P., Bioinformacionnaja funkcija jestiestwiennych elektromagnitnych polej, Izd. „Nauka”, Nowosibirsk 1985.
Kholodov Yu. A., Basic problems of electromagnetic biology, [w:] ⟨57, s. 109-116⟩.
Koruga D., Microtubules: Possible application to computer technologies, [w:] ⟨36, s.231-241⟩.
Koruga D., Neuromolecular computing, „Nanobiology”, 1(1992), s. 5-24.
König H. L., Unsichtbare Umwelt. Der Mensch im Spielfeld Elektromagnetischer Kräfte, Eigenverlag Herbert L. König, München 1977.
Küppers B.-O., Geneza informacji biologicznej. Filozoficzne problemy powstania życia, Warszawa 1991 (tłum. z jęz. niem.: Der Ursprung biologischer Information. Zur Naturphilosophie der Lebensentstehung, KG., München 1986).
Liberman Je. A., Molekularnaja wyczislitielnaja maszina klietki (MWM), I. Obszczije soobrażenija i gipotiezy, „Biofizika”, 17(5), 1972, s. 932-943.
Liberman Je. A., Molekularnaja wyczislitielnaja maszina klietki (MWM), IV. „Ciena diejstwija” − wieliczina, charaktierizujuszczaja „trudnost'” rieszenija zadaczi dla wyczislitielnogo ustrojstwa, „Biofizika”, 19(1), 1974, s. 148-150.
Liberman Je. A., Molekularnaja wyczislitielnaja maszina (MWM) klietki, V. O mechanizmie pieriekodirowanija signałow, postupojuszczich na sinapsy, w kody MWM, „Biofizika”, 19(2), 1974, s. 361-362.
Liberman Je. A., Molekularna wyczislitielnaja maszina klietki, VI. Ob odnom sposobie izuczenija roli odinocznoj nierwnoj klietki i nierwnoj sieti w rabotie mozga, „Biofizika”, 19(6), 1974, s. 1101-1102.
Liberman Je. A., Molekularnaja wyczislitielnaja maszina klietki, VII. Biofizika klietki i realisticzeskaja ili informacionnaja fizika (I), „Biofizika”, 20(3), 1975, s.432-435.
Liberman Je. A., Molekularnaja wyczislitielnaja maszina klietki (MWM), VIII. Wozmożnaja konstrukcija molekularnoj pamiati w biołogiczeskich membranach i princip minimalnych zatrat swobodnoj energii na zapis' informacii, „Biofizika”, 20(4), 1975, s.624-627.
Liberman Je. A., Predielnyj molekularnyj kwantowyj regulator, „Biofizyka”, 28(1), 1983, s. 183-185.
Liberman Je. A., Molekularnyje kwantowyje komp'jutiery, „Biofizika”, 34(5), 1989, s.913-925.
Liberman Je. A., Miszina S. W., Szkłowskij N. Je., Depolarizacija membrany nejronow pod diejstwijem cikliczeskogo 3̕, 5̕-adienozinmonofosfata i jeje wozmożnaja rol w rabotie molekularnoj wyczislitielnoj masziny (MWM) nejrona, „Biofizika”, 23(2), 1978, s. 305-311.
Liberman Je. A., Szkłowskij N. Je., Molekularnaja wyczislitielnaja maszina klietki (MWM), III. O wozmożnoj konstrukcii „idiealnogo” wyczislitielnogo ustrojstwa w żidkoj miembranie, „Biofizika”, 18(6), 1973, s. 1121.
Liboff A. R., Cyclotron resonance in membrane transport, [w:] ⟨14, s. 281-296⟩.
Lin J. C. (Ed.), Interactions of Electromagnetic Waves with Biological Systems, Plenum Press, New York 1988.
Marino A. A. (Ed.), Modern Bioelectricity, M. Dekker, New York & Basel 1988.
Markov M. S., Electromagnetic fields − A new ecological factor, [w:] ⟨57, s.135-140⟩.
Markov M., Blank M. (Eds.), Electromagnetic Fields and Biomembranes, Plenum Press, New York & London 1988.
Matsumoto G., Iijima T., Neurons as microprocessors with a kind of memory function, [w:] ⟨36, s. 213-222⟩.
McAkear J. H., Wehrung J. M., The biochip: now, 2,000 A.D., and beyond, [w:] ⟨12, s. 623-633⟩.
McLeod B. R., Liboff A. R., Dynamic characteristics of membrane ions in multifield configulations of low-frequency electromagnetic radiation, „Bioelectromagnetics”, 7(1986), s. 177-189.
Mikołajczyk H., Działanie pól i promieniowania elektromagnetycznego na obiekty biologiczne, [w:] Biospektroskopia, t. 5, J. Twardowski (red.), Warszawa 1990, s. 153-234.
Nordenström B. E. W., Link between external electromagnetic field and biological matter, „Intern. J. Environmental Studies”, 41(1992), s. 233-250.
Oconnor M. E., Lovely R. H. (Eds.), Electromagnetic Fields and Neurobehavioral Function, A. R. Liss, Inc., New York 1988.
Pilla A. A., Schmukler R. E., Kaufman J. J., Rein G., Electromagnetic modulation of biological processes: Consideration of cell-waveform interactions, [w:] ⟨14, s. 423-435⟩.
Popp F. A., Becker G., König H. L., Peschka W. (Eds.), Electromagnetic Bio-Information, Urban & Schwarzenberg, München-Wien-Baltimore 1979.
Presman A. S., Pola elektromagnetyczne a żywa przyroda, Warszawa 1971 (tłum. z jęz. ros.: Elektromagnitnyje pola i żiwaja priroda, Izd. „Nauka”, Moskwa 1968).
Raković D., Koruga D., Djaković D., Martinović Ž., Desimirović V., Minić D., Ultralowfrequency „optical” biocomputers: Biophysical arguments, [w:] ⟨36, s. 397-405⟩.
Raković D., Koruga D., Martinović Ž., Stanojević G., On biophysical structure brain-like biocomputers, [w:] Proc. 2nd Int. Conf. Mol. Electr. & Biocomp., Kluwer Publ., 11-15 Sept. 1989, Moscow (preprint).
Rambidi N. G., Chernavskii D. S., Towards a biomolecular computer: 2.Information-processing and computing devices based on biochemical non-linear dynamic systems, „J. Molec. Electronics”, 7(1991), s. 115-125.
Rambidi N. G., Chernavskii D. S., Sandler Yu. M., Towards a biomolecular computer: 1. Ways, means, objectives, „J. Molec. Electronics”, 7(1991), s.105-114.
Rasmussen S., Karampurwala H., Vaidyanath R., Jensen K. S., Hameroff S., Computational connectionism within neurons: A model of cytoskeletal automata subserving neural networks, „Physica D”, 42(1990), s. 428-449.
Sedlak W., ABC elektromagnetycznej teorii życia, „Kosmos A”, 18(1969), s. 165-174.
Sedlak W., Wstęp do elektromagnetycznej teorii życia, „Roczn. Filoz.”, 18 z. 3, 1970, s.101-126.
Sedlak W., Biofizyczne aspekty ekologii, „Wiadomości Ekologiczne”, 16(1), 1970, s.43-53.
Sedlak W., Ochrona środowiska człowieka w zakresie niejonizującego promieniowania, „Wiadomości Ekologiczne”, 19(3), 1973, s. 223-237.
Sedlak W., Piezoelektryczność związków organicznych i kwantowo-akustyczne podstawy informacji biologicznej, „Roczn. Filoz.”, 25, z. 3, 1977, s. 149-170.
Sedlak W., Zarys biologii falowej, [w:] W. Sedlak, Bioelektronika. 1967-1977, Warszawa 1979, s. 469-492.
Sedlak W., Wpływ degradacji elektromagnetycznego środowiska geofizycznego na organizm ludzki, [w:] II Konferencja Naukowa nt. „Kryzys ekologiczny środowiska zagrożeniem zdrowia i sprawności fizycznej”, Kraków 26-27 kwietnia 1980 r., „Zeszyty Naukowe AWF”, 22, 1980, s. 128-130.
Sedlak W., Problemy planetarnej ochrony elektromagnetycznego środowiska w odniesieniu do populacji ludzkiej, [w:] Studia i Materiały Monograficzne. Pola elektromagnetyczne, Instytut Medycyny Pracy, Łódź, 4(8), 1981, s. 55-65.
Sedlak W., Stresujący czynnik elektromagnetycznego środowiska urbanistycznego, „Biul. Kwart. Radomskiego Tow. Naukowego”, 18(2/4), 1981, s. 41-48.
Sidiakin W. G., Wlijanije głobalnych ekołogiczeskich faktorow na nierwnuju sistiemu, Izd. „Naukowa Dumka”, Kijew 1986.
Sidiakin W. G., Tiemur'janc N. A., Makiejew W. B., Władimirskij B. M., Kosmiczeskaja ekołogija, Izd. „Naukowa Dumka”, Kijew 1985.
Sierdiuk A. M., Wzaimodiejstwije organizma s elektromagnitnymi polami kak s faktorom okrużajuszczej sfiery, Izd. „Naukowa Dumka”, Kijew 1977.
Smith S. A., Watt R. C., Hameroff S. R., Cellular automata in cytoskeletal lattices, „Physica D”, 10(1984), s. 168-174.
Tenforde T. S., Kaune W. T., Interaction of extremely low frequency electric and magnetic fields with humans, „Health Physics”, 53(6), 1987, s.585-606.
Tofani S., D'Amore G., Extremely-low-frequency and very-low-frequency magnetic fields emitted by video display units, „Bioelectromagnetics”, 12(1991), s. 35-45.
Triffet T., Green H. S., Information transfer by electromagnetic waves in cortex layers, „J. theoret. Biol.”, 131(1988), s. 199-221.
Vassilev P., Kanazirska M., The role of cytoskeleton in the mechanisms of electric effects and information transfer in cellular systems, „Medical Hypotheses”, 16(1985), s. 93-96.
Wajncwajg M. I., Liberman Je. A., Molekularnaja wyczislitielnaja maszina, II. Formalnoje opisanije (sistiema opieratorow), „Biofizika” 18(5), 1973, s.939-941.
Werbos P. J., The cytoskeleton: Why it may be crucial to human learning and to neurocontrol, „Nanobiology”, 1(1992), s. 75-95.
Wever R., Einfluß schwacher elektromagnetischer Felder auf die circadiane Periodik des Menchen, „Naturwissenschaften”, 55(1), 1968, s. 29-32 (za ⟨2⟩).
Wnuk M., Zon J., Wkład Włodzimierza Sedlaka w powstawanie bioelektroniki, „Biul. Kwart. Radomskiego Tow. Naukowego”, 23(3-4), 1986, s. 88-103.
Wolkowski Z. W., (Ed.), Proceedings of International Symposium on Wave Therapeutics. Interaction of Non-Ionizing Electromagnetic Radiation with Living Systems, Versailles, May 19-20, 1979, Paris 1983.
Wolkowski Z. W., Sedlak W., Zon J., Jodkowska G., Méchanisme plasmique de la réception du rayonment électromagnétique à basse fréquence par les systèmes vivants, [w:] ⟨93, s.139-158⟩.
Zon J., Wpływ naturalnego środowiska elektromagnetycznego na człowieka, „Roczn. Filoz.”, 29, z. 3, 1976, s. 89-100.
Zon J. R., Physical plasma in biological solids: a possible mechanism for resonant interactions between low intensity microwaves and biological systems, „Physiol. Chem. Phys.”, 11(6), 1979, s. 501-506.
Zon J., Szejka J., Plazmowy mechanizm recepcji statycznych i wolnozmiennych pól magnetycznych przez organizmy, [w:] Bioelektronika. Materiały II Konferencji nt. bioplazmy, KUL, 18XII1985 r., W. Sedlak, J. Zon i M. Wnuk (red.), Red. Wyd. KUL, Lublin 1988, s.71-85.
Copyright (c) 1994 Roczniki Filozoficzne
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
